反混叠简单圆片着色器

Question

有一个碎片着色器：

// simply set all pixel white if inside unit circle else transparent.

#pragma fragment frag
float4 frag(float4 Pos : SV_POSITION) : SV_TARGET
{
    return Pos.x * Pos.x + Pos.y * Pos.y <= 1;
}

如何应用抗混叠？从这到这。

Answer 1

大多数反混叠算法的“大点子”是在该片段周围的区域内采集多个样本。它们可以从非常简单的上面/下面到随机样本到复杂的启发式。

另一个问题是，这些样本与原始碎片之间的距离。在这里，它也可以从简单的固定距离到“智能”启发式。

最后但并非最不重要的是称重所采集的样本。就像你可以猜到的，从一个简单的平均值，到计算到其他片段和许多其他方案的距离的权重。(权重就像CPU TLB算法，每个人都有一个更好的算法，但是我们总是使用通用版本，因为它足够好)

还有一个收益递减的问题，那就是多取一些样本并不能真正帮助最终的产出。

我写了一个着色器玩具，演示了基本的反走样使用椭圆(部分原因是我懒得调整高宽比)，非常类似于你提交的样本与你的问题。此外，我试图使它很容易改变采样和打开/关闭采样。

着色器玩具可以找到这里。

下面是着色玩具的代码：

 // Comment this out to turn of sampling 
#define do_samples

// Average the samples together
float num_samples =0.0;

vec4 GetFragValAt( vec2 uv )
{
    num_samples += 1.0;
    
    // dot is same as uv.x*uv.x+uv.y*uv.y
    return vec4( dot( uv, uv) <= 0.4);
}

void mainImage( out vec4 fragColor, in vec2 fragCoord )
{
 
    // Normalized pixel coordinates (from -1 to 1)
    vec2 uv = fragCoord/iResolution.xy*2.0-1.0;
    
    // Change offset to adjust sampling distance
    float offset = 0.002;
    
    fragColor = GetFragValAt( uv );
    
    #ifdef do_samples
    // samples in +/- x direction
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2( offset, 0.0));
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2( -offset, 0.0));
    
    // samples in +/- y direction
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2( 0.0, offset ));
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2( 0.0, -offset));
    
    // samples at diagonals
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2(offset, offset));
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2(-offset, offset));
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2(offset, -offset));
    fragColor += GetFragValAt(uv + vec2(-offset, -offset));
    #endif
    
    // compute average
    fragColor /= num_samples;

}

Answer 2

可能最简单的方法是使用平滑步实现从白色到黑色的转换：

float R = 0.5 / ScreenSize; // you'll have to pass or hardcode it
return smoothstep(Pos.x * Pos.x + Pos.y * Pos.y, 1.0 - R, 1.0 + R);