android - 在 Android 设备上的 fragment 着色器中使用循环变量进行数组索引

Question

我在 Android 的 GPUImage 框架中编写着色器代码。然后我在 fragment 着色器中遇到了数组索引的问题。

根据 The OpenGL ES Shading Language 的附录，在vertex shader中，uniform数组可以用任意整数索引，varying数组可以用constant-index-expression索引。在 fragment 着色器中，两个(统一/可变)数组只能通过常量索引表达式进行索引。在constant-index-expression的定义下，for循环索引应该可以作为数组索引使用。

但是，当我在 fragment 着色器中使用循环索引作为数组索引时，事情就出错了。没有编译错误，着色器代码可以运行，但似乎程序在循环的每一轮中都将所有索引值视为 0。

这是我的 fragment 着色器代码:

uniform sampler2D inputImageTexture;
uniform highp float sample_weights[9]; // passed by glUniform1fv
varying highp vec2 texture_coordinate;
varying highp vec2 sample_coordinates[9]; // computed in the vertex shader
...
void main()
{
    lowp vec3 sum = vec3(0.0);
    lowp vec4 fragment_color = texture2D(inputImageTexture, texture_coordinate);
    for (int i = 0; i < 9; i++)
    {
        sum += texture2D(inputImageTexture, sample_coordinates[i]).rgb * sample_weights[i];
    }
    gl_FragColor = vec4(sum, fragment_color.a);
}

如果我展开循环并访问数组的 [0] 到 [8]，结果将是正确的。 但是，使用循环索引时，结果不对，变成和运行一样

sum += texture2D(inputImageTexture, sample_coordinates[0]).rgb * sample_weights[0];

9次，过程中没有编译报错。

我只测试了一台设备，即搭载 Android 4.3 版的 Nexus 7。 GPUImage 框架使用 android.opengl.GLES20，而不是 GLES30。

这是对 Android 设备或 OpenGL ES 2.0 中的着色器代码的额外限制，还是一个与设备相关的问题？

更新: 在测试了更多 Android 设备(4.1~4.4)后，似乎只有 Nexus 7 设备有这个问题。在其他设备上的结果是正确的。有点奇怪。这是个别设备上的实现问题吗？

Answer 1

这是一个鲜为人知的事实，但循环内的纹理查找在 GLSL 中是未定义的。特别是小句子:“导数在非统一控制流中未定义”，参见 section 8.9 GLSL ES规范。并查看 section 3.9.2找出什么是非统一控制流。这适用于其他设备是偶然的。

不幸的是，您唯一的选择可能是取消循环。