片段着色器中像素选择异常问题求助

我编写了一个绘制矩形的简单着色器，希望通过片段坐标在片段着色器中改变颜色。采用归一化UV绑定顶点的基础实现可运行，但渲染结果不可靠——无论如何处理UV，都无法准确选中目标像素，有时会误选相邻像素。

为简化问题，我尝试通过UV绘制子矩形，代码如下：

uniform vec2 size; // 子矩形在归一化空间中的尺寸
in vec2 uv;  

void main() {
  vec2 mask_xy = step(uv, size);
  float mask = mask_xy.x * mask_xy.y;
  color = mix(vec4(1,0,0,1), vec4(0,0,1,1), mask);
}

当我指定9×9像素的子矩形尺寸时，有时渲染正确，有时却变成10×9。该问题受多种因素影响：

• 视口大小（若归一化存在问题可能合理）
• 仅移动窗口内的矩形位置，渲染结果也会变化

即便在正方形窗口中绘制正方形形状、指定正方形尺寸，x轴与y轴的渲染结果仍不对称，这令我十分困扰。需注意，矩形本身的几何形状始终正确，顶点位置无异常。

我曾尝试在step函数中加入epsilon值以避免舍入误差，但未发现有效规律。之后改用gl_FragCoord替代UV，实现代码如下：

uniform vec2 size; // 子矩形在窗口空间中的尺寸
uniform vec4 box; // [xmin, xmax, ymin, ymax] 窗口空间坐标

void main() {
  vec2 mask_xy = step(gl_FragCoord.xy - box.xz, size);
  float mask = mask_xy.x * mask_xy.y;
  color = mix(vec4(1,0,0,1), vec4(0,0,1,1), mask);
}

gl_FragCoord应以像素中心为基准，step函数本应能准确识别边界，但该实现仍存在相同问题。

我已无计可施，特求助解决方案。注：我仅在以下特定渲染器中测试：

• GL_RENDERER: llvmpipe (LLVM 7.0, 128 bits)
• GL_VENDOR: VMware, Inc.
• GL_VERSION: 3.1 Mesa 18.3.6

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kiwi