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Math HLSL中的高效条件天花板和地板

math floating-point

Math HLSL中的高效条件天花板和地板,math,floating-point,numbers,shader,hlsl,Math,Floating Point,Numbers,Shader,Hlsl,我已经花了很长一段时间试图弄明白这一点，但我不能完全正确。我要做的是根据不同的浮点将浮点四舍五入到最接近的整数 我基本上需要这样一个函数： float roundParam(float val, float dir) { if (dir >= 0) return ceil(val); else return floor(val); } 这当然是非常低效的，因为它需要每个向量组件一个分支。我算出来了，但它对整数是无效的： float roun

我已经花了很长一段时间试图弄明白这一点，但我不能完全正确。我要做的是根据不同的
浮点
将
浮点
四舍五入到最接近的整数

我基本上需要这样一个函数：

float roundParam(float val, float dir)
{
    if (dir >= 0)
        return ceil(val);
    else
        return floor(val);
}
这当然是非常低效的，因为它需要每个向量组件一个分支。我算出来了，但它对整数是无效的：

float roundParam(float val, float dir)
{
    return round(val + 0.5 * sign(dir));
}
可能使用由
dir
选择的指针数组

下面是C。不清楚这种方法在
hsl，shader

float roundParam(float val, float dir) {
  static float (*f[2])(float) = {ceilf, floorf};
  return f[!!signbit(dir)](val);
}
可能使用由
dir
选择的指针数组

下面是C。不清楚这种方法在
hsl，shader

float roundParam(float val, float dir) {
  static float (*f[2])(float) = {ceilf, floorf};
  return f[!!signbit(dir)](val);
}
在C语言中，您可以使用以下可良好矢量化的函数。也许您可以在
hlsl
中使用相同的想法。此解决方案仅适用于不关心
+0
和
-0
（带符号零）之间的差异的
-dir

float roundParam_v2(float val, float dir)
{   
    union fl_i32{float f; int i;} x, y, d;
    x.f = val;
    d.f = dir;
    d.i = d.i & 0x80000000;   /* extract the sign bit              */
    x.i = x.i ^ d.i;          /* multiply x 1.0f if signbit is set */
    y.f = ceilf(x.f);         /* note that floor(z) = - ceil( -z)  */
    y.i = y.i ^ d.i;          /* multiply x 1.0f if signbit is set */
    return y.f;
}
在C语言中，您可以使用以下可良好矢量化的函数。也许您可以在
hlsl
中使用相同的想法。此解决方案仅适用于不关心
+0
和
-0
（带符号零）之间的差异的
-dir

float roundParam_v2(float val, float dir)
{   
    union fl_i32{float f; int i;} x, y, d;
    x.f = val;
    d.f = dir;
    d.i = d.i & 0x80000000;   /* extract the sign bit              */
    x.i = x.i ^ d.i;          /* multiply x 1.0f if signbit is set */
    y.f = ceilf(x.f);         /* note that floor(z) = - ceil( -z)  */
    y.i = y.i ^ d.i;          /* multiply x 1.0f if signbit is set */
    return y.f;
}
由于@wim和他观察到的
floor（x）=-ceil（-x）
和
ceil（x）=-floor（-x）
我能够创建此函数来解决问题：

float3 roundParam(float3 val, float3 dir)
{
    float3 dirSign = sign(dir);
    return dirSign * floor(dirSign * val) + dirSign;
}
由于@wim和他观察到的
floor（x）=-ceil（-x）
和
ceil（x）=-floor（-x）
我能够创建此函数来解决问题：

float3 roundParam(float3 val, float3 dir)
{
    float3 dirSign = sign(dir);
    return dirSign * floor(dirSign * val) + dirSign;
}
那么：

float roundParam(float val, float dir)
{
return ceil(val)*(float)(dir>=0)+floor(val)*(float)(dir<0);
}

float-roundParam（float-val，float-dir）
{
返回天花板（val）*（float）（dir>=0）+地板（val）*（float）（dir怎么样：


float roundParam(float val, float dir)
{
return ceil(val)*(float)(dir>=0)+floor(val)*(float)(dir<0);
}



float-roundParam（float-val，float-dir）
{

返回ceil（val）*（float）（dir>=0）+float（val）*（float）（dir）哪个更重要：对于所有
float
？@chux，它需要对正常的浮动（数字）起作用，但我不关心NaN或无穷大。它是否需要在
dir==0.0
时工作？哪个更重要：所有
浮点值的效率或正确性？@chux>它需要在正常浮点值（数字）下工作，但我不关心NaN或无穷大。当
dir==0.0
时它需要工作吗？不幸的是，在HLSL中没有指针，没有函数指针，最重要的是没有真正的函数（它们只是语法糖，总是内联的）。这是GPU工作方式的一个限制。此外，在本地工作组中执行的所有线程都必须执行相同的指令，以实现最佳性能（因此首先出现问题）。不幸的是，在HLSL中没有指针，没有函数指针，最重要的是没有真正的函数（它们只是语法糖，总是内联的）。这是GPU工作方式的一个限制。此外，在本地工作组中执行的所有线程都必须执行相同的指令，以实现最佳性能（因此首先出现问题）。不幸的是，HLSL中没有
联合
s，尽管使用
asfloat
和
asint
可以实现这一点。我移植了您的函数，得到了
float3 roundParam_v2（float3 val，float3 dir）{float3 x，y，d；x=val；d=dir；d=asfloat（asint（d）&0x8000000）；/*提取符号位*/x=asfloat（asint（x）^asint（d））；/*如果设置了signbit，则乘以x1.0f*/y=ceil（x）；/*注意地板（z）=-ceil（-z）*/y=asfloat（asint（y）^asint（d））；/*如果设置了signbit，则乘以x1.0f*/return y；}
不幸的是，它并没有真正达到我想要的效果。不过，谢天谢地，我发现了一个基于观察的解决方案，
floor（z）=-ceil（-z）
是我使用HLSL内部函数编写的。不幸的是，HLSL中没有
联合
s，尽管使用
asfloat
和
asint
可以实现这一点。我移植了您的函数，得到了
float3 roundParam_v2（float3 val，float3 dir）{float3 x，y，d；x=val；d=dir；d=asfloat（asint（d）&0x8000000）；/*提取符号位*/x=asfloat（asint（x）^asint（d））；/*如果设置了signbit，则乘以x1.0f*/y=ceil（x）；/*注意地板（z）=-ceil（-z）*/y=asfloat（asint（y）^asint（d））；/*如果设置了signbit，则乘以x1.0f*/return y；}
不幸的是，它并没有真正达到我想要的效果。不过，谢天谢地，我发现了一个解决方案，这是基于我使用HLSL内部函数编写的
floor（z）=-ceil（-z）
。当加法形成四舍五入和时，会生成错误的答案。难道不希望
返回dirSign*ceil（dirSign*val）
？无论哪种方式，当
dir==0
时，这个和答案都会失败。实际上我在考虑
dirSign*floor（dirSign*val）
，但我认为
和
+2x
xor
更有效。显然这里不是这样。很高兴你可以使用
ceil（x）=-floor（-x）
idea.@wim GPU不擅长整数运算。事实上，直到几年前，它们才完全支持整数运算。它们的能力来自浮点运算。上面使用的“函数”
sign
和
floor
实际上是高度优化的GPU内部函数。它们也非常支持并行化（一次可以比CPU执行数百或数千次操作）。缺点是GPU线程在所谓的“扭曲”（AMD称之为“波前”）中工作，给定“扭曲”中的所有线程必须执行相同的精确操作（因此没有动态分支）。当加法形成四舍五入的和时，生成错误的答案。是否希望
返回dirSign*ceil（dirSign*val）；
？无论哪种方式，此选项和答案都是f