Какова стоимость производительности и недостатки 2-канальной карты нормалей?

Question

Я использую карты нормалей для освещения 2D спрайтов. Первоначально я собирался использовать карту выпуклости / высоты в канале с изображениями красного цвета и использовать два других канала для хранения другой информации. Я думал, что, поскольку я знаю, что любая нормаль на карте нормалей всегда будет иметь значение z в диапазоне [0 .. 1], я мог бы исключить эту информацию из синего канала и рассчитать значение z на основе длины x и значения у. Так что я попробовал это, и похоже, что оно работает до сих пор, и оно выглядит практически идентично оригиналу.

У меня вопрос, какова стоимость дополнительных инструкций? Есть несколько дополнительных умножений и сложений и еще два вызова sqrt.

Вот фрагментный шейдер:

// Input >
//   fc0 : Color to normal conversion factor - <2, 1, 0, 0>
//   fc1 : Light - <lightDirection.x, lightDirection.y, lightDirection.z>
//   v0  : texture coordinates - <u, v>
//   fs0 : color texture
//   fs1 : normal map

// Sample normal map (fs1) at coordinates (v0) into temp register (ft0)
tex ft0 v0 fs1 <2d,nearest>
// Convert color values [0, 1] to normal values [-1, 1]
mul ft0 ft0 fc0.xxx
sub ft0 ft0 fc0.yyy

//
// The code below is used to calculate the z value from the
// 2D x/y normal values
// 

// <Start normal z calculation>

// (ft0) should now hold a 2D vector - first find its length
// - length = sqrt(x * x + y * y)
mul ft1.x ft0.x ft0.x // x * x
mul ft1.y ft0.y ft0.y // y * y
add ft1.z ft1.x ft1.y // (x * x + y * y)
sqt ft1.z ft1.z // ft1.z = sqrt(x * x + y * y)
// Now using the length of the 2D normal find the z value
// - z = sqrt(1 - length * length)
mul ft1.z ft1.z ft1.z // length * length
sub ft1.z fc0.y ft1.z // 1 - length * length
sqt ft1.z ft1.z // ft1.z = sqrt(1 - length * length)
// Now move the z value into temp register (ft0) along with the normal x and y value
mov ft0.z ft1.z

// <End normal z calculations>

// The rest of the shader left out

Answer 1

sqrt очень медленная работа. Поэтому вам следует избегать этого как можно больше. На самом деле, до нормального отображения было рельефное отображение только с полутоновым изображением, представляющим высоту. В этом случае нормаль рассчитывается на основе соседних пикселей. Но когда аппаратная память выросла, экономить не стоит. Но на мобильном телефоне