关于DirectEX：HLSL中的纹理采样器不会插值


Texture sampler in HLSL does not interpolate

我目前正在处理多纹理的地形，并且Texture2DArray的Sample函数遇到问题。

在我的示例中，我使用Texture2DArray存储一组不同的地形纹理，例如草，沙子，沥青等。我的每个顶点都存储一个纹理坐标(UV坐标)和我要使用的纹理索引。因此，如果索引为0，则使用第一个纹理。如果索引为1，则使用第二个纹理，依此类推。只要我的索引是自然数(0、1，..)，这就可以正常工作。但是，如果索引是实数(例如1.5f)，则失败。

为了查找问题，我将整个像素着色器缩小为：

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Texture2DArray DiffuseTextures : register(t0);
Texture2DArray NormalTextures : register(t1);
Texture2DArray EmissiveTextures : register(t2);
Texture2DArray SpecularTextures : register(t3);
SamplerState Sampler : register(s0);

struct PS_IN
{
    float4 pos : SV_POSITION;
    float3 nor : NORMAL;
    float3 tan : TANGENT;
    float3 bin : BINORMAL;
    float4 col : COLOR;
    float4 TextureIndices : COLOR1;
    float4 tra : COLOR2;
    float2 TextureUV : TEXCOORD0;
};

float4 PS(PS_IN input) : SV_Target
{
    float4 texCol = DiffuseTextures.Sample(Sampler, float3(input.TextureUV, input.TextureIndices.r));

    return texCol;
}

下图显示了左侧示例场景的结果。如您所见，使用的纹理之间有一个硬边界。没有插值形式。

为了检查纹理索引，我通过将纹理索引作为颜色返回从上面更改了我的像素着色器：

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return float4(input.TextureIndices.r, input.TextureIndices.r, input.TextureIndices.r, 1.0f);

结果可以在图像的右侧看到。纹理索引是正确的，因为它们的范围为[0，1]，您可以清楚地看到该区域边界处的插值。但是，我采样的纹理没有显示任何形式的插值。

Example

由于我的像素着色器非常简单，我不知道是什么原因导致了这种行为？ DirextX中是否有任何设置对此负责？

我使用DirectX 11，像素着色器ps_5_0(我也对ps_4_0进行了测试)，并且使用了DDS纹理(BC3压缩)。

编辑

这是我正在使用的采样器：

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SharpDX.Direct3D11.SamplerStateDescription samplerStateDescription = new SharpDX.Direct3D11.SamplerStateDescription()
{
    AddressU = SharpDX.Direct3D11.TextureAddressMode.Wrap,
    AddressV = SharpDX.Direct3D11.TextureAddressMode.Wrap,
    AddressW = SharpDX.Direct3D11.TextureAddressMode.Wrap,
    Filter = SharpDX.Direct3D11.Filter.MinMagMipLinear
};

SharpDX.Direct3D11.SamplerState samplerState = new SharpDX.Direct3D11.SamplerState(_device, samplerStateDescription);

_deviceContext.PixelShader.SetSampler(0, samplerState);

解决方案

我使用catflier提供的代码制作了一个函数来获取纹理颜色：

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float4 GetTextureColor(Texture2DArray textureArray, float2 textureUV, float textureIndex)
{
    float tid = textureIndex;
    int id = (int)tid;
    float l = frac(tid);

    float4 texCol1 = textureArray.Sample(Sampler, float3(textureUV, id));
    float4 texCol2 = textureArray.Sample(Sampler, float3(textureUV, id + 1));

    return lerp(texCol1, texCol2, l);
}

这样，我可以通过一个简单的函数调用获得所有纹理类型(漫反射，镜面反射，自发光...)所需的纹理颜色：

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float4 texCol = GetTextureColor(DiffuseTextures, input.TextureUV, input.TextureIndices.r);
float4 bumpMap = GetTextureColor(NormalTextures, input.TextureUV, input.TextureIndices.g);
float4 emiCol = GetTextureColor(EmissiveTextures, input.TextureUV, input.TextureIndices.b);
float4 speCol = GetTextureColor(SpecularTextures, input.TextureUV, input.TextureIndices.a);

结果像我希望的那样平滑：:-)

Solution

纹理数组不会跨切片采样，因此从技术上讲，这是预期的结果。

如果要在切片之间进行插值(例如：1.5f为您提供第二个纹理的"一半"和第三个纹理的"一半")，则可以使用Texture3d代替，它允许这样做(但会花费更多的钱)将执行三线性过滤)

否则，您可以通过以下方式执行采样：

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float4 PS(PS_IN input) : SV_Target
{
    float tid = input.TextureIndices.r;
    int id = (int)tid;
    float l = frac(tid); //lerp amount

    float4 texCol1 = DiffuseTextures.Sample(Sampler, float3(input.TextureUV,id));
    float4 texCol2 = DiffuseTextures.Sample(Sampler, float3(input.TextureUV,id+1));
return lerp(texCol1,texCol2, l);

} ??

请注意，此技术非常灵活，因为您还可以提供非相邻切片作为输入(例如，您可以在切片2和23之间进行lerp)，并最终通过更改lerp来使用其他混合模式函数。

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