C++ 返回未定义结果的GLSL日志

我正试图画曼德布罗特集。我已经在CPU上创建了算法，但是现在我想在GPU上重现它，但是代码的行为不同

在CPU程序中，有一次，我使用std:：abs（z），其中z是一个复数，并将值写入屏幕上的绿色通道中

在GPU上，我使用相同的z并调用以下函数（Vulkan、GLSL）：

当我将颜色（z）写入绿色通道时，我得到的图像与CPU程序的图像完全相同，因此代码的工作方式完全相同，至少在这一点上是如此

接下来，我将CPU代码改为采用

std:：log（std:：abs（z））/20

，并将其置于绿色通道中。这是我得到的图像（mandelbrot集合中的NUBMER为白色）：

您可以看到，绿色永远不会被剪裁，因此每个像素的结果都在范围（0，1）内的某个位置

然后我将GPU代码更改为：

double module(dvec2 z) {
    return sqrt(z.x * z.x + z.y * z.y);
}

double color(z) {
    return log(module(z));
}

我将

color（z）/20

写入绿色通道。这是生成的图像：

---

正如您所见，

color（z）/20

的值必须是当您要求GPU计算一个非常大的对数时，GPU实际上并不喜欢。从我收集的资料来看，log（实际上是ln）被实现为泰勒级数。这是不幸的，因为它包含n个成员的n次方多项式

但是，如果您将一个数字表示为

x=尾数*2^exp

，则可以通过以下公式获得

ln（x）

：

ln(x) = exp * ln(2) + ln(mantissa)

不管x是什么，尾数都应该小得多。下面是片段着色器的函数：

float ln(float z) {
    int integerValue = floatBitsToInt(z);
    int exp = ((integerValue >> mantissaBits) & (1 << expBits) - 1)
              - ((1 << (expBits - 1)) - 1);

    integerValue |= ((1 << expBits) - 1) << mantissaBits;
    integerValue &= ~(1 << (mantissaBits + expBits - 1));

    return exp * log2 + log(intBitsToFloat(integerValue));
}

float ln（float z）{
int integerValue=floatBitsToInt（z）；
int exp=（（integerValue>>尾数）和（1）
double color(z) {
    return log(module(z)) + 0.5;
}

double color(z) {
    return log(module(z));
}

ln(x) = exp * ln(2) + ln(mantissa)

float ln(float z) {
    int integerValue = floatBitsToInt(z);
    int exp = ((integerValue >> mantissaBits) & (1 << expBits) - 1)
              - ((1 << (expBits - 1)) - 1);

    integerValue |= ((1 << expBits) - 1) << mantissaBits;
    integerValue &= ~(1 << (mantissaBits + expBits - 1));

    return exp * log2 + log(intBitsToFloat(integerValue));
}