Metalでテクスチャから補正せずにサンプリングする

アップルが公式配布しているMetalでコンピュートシェーダーを叩く超入門的なサンプルプログラム「Hello Compute」というものがある。

• https://developer.apple.com/documentation/metal/hello_compute?language=objc

これはコンピュートシェーダーでテスクチャを画像処理して新たなテクスチャを得て、それをフラグメントシェーダーで描画するという内容であり、いわゆるハロワに相当するものだ。

ただ、これはフラグメントシェーダーでの描画の際に画像補正がかかってしまっている。 コンピュートシェーダー部分を差し替えて色々試していたのだが、どうやっても画像が歪んでしまいバグってるのかと思ったが、よくよく考えるとフラグメントシェーダーでの描画の際に画像補正がかかってしまっているのだった。

HLSLの場合

HLSLでテクスチャサンプリングの際に画像補正したくない場合は、サンプラーの設定でMinFilterやMagFilterにPOINTを設定し、画像補正を無効化する。

   sampler Samp = sampler_state
   {
       Texture   = <Tex>;
       MinFilter = POINT;
       MagFilter = POINT;
       MipFilter = NONE;
       AddressU  = Clamp;
       AddressV  = Clamp;
   };

Metalの場合

一方、MetalのサンプラーにはMinFilterやMgFilterにPOINT相当の設定がなく、サンプラーを経由すると強制的に補正がかかってしまう。このため等倍表示であっても画像がボヤけるという欠陥がある。

   constexpr sampler textureSampler (mag_filter::linear,
                                     min_filter::linear);
   const half4 colorSample = colorTexture.sample (textureSampler, in.textureCoordinate);

これどうするんだと思ったがテクスチャにreadメソッドを発見。 サンプラーを経由せずにテクスチャからピクセルを読み取ればいいようだ。

   ushort w = colorTexture.get_width();
   ushort h = colorTexture.get_height();
   ushort x = w * in.textureCoordinate.x ;
   ushort y = h * in.textureCoordinate.y ;
   const half4 colorSample = colorTexture.read(ushort2(pos));

関連項目

• Xamarin.MacでMetalに対応したMacかを判定する
• MonoGameで直線を描画する
• Metal Shading Language
• プログラマブルシェーダー
• シェーダー