GLSL着色器优化：用数学方法替代UV翻转中的if语句

原着色器通过rot向量控制UV的X/Y轴翻转，但使用if分支会引发GPU线程发散，影响渲染性能；同时当rot.x或rot.y为0时，直接执行rot.x - p.x会得到负UV值，导致纹理采样错误。可以利用GLSL的线性插值特性或直接数学运算实现无分支的翻转逻辑，完全替代条件判断。

核心逻辑说明 #

我们的需求是：

• 当rot.x = 1时，翻转X轴UV：p.x = 1.0 - p.x
• 当rot.x = 0时，保持原UV值：p.x = p.x

GLSL内置的mix(a, b, t)函数本质是线性插值，计算逻辑为a*(1-t) + b*t，正好匹配上述需求：当t=1时取b值（翻转后的UV），当t=0时取a值（原UV）。同理可应用到Y轴。

优化后完整代码 #

// 优化后无分支版本，已适配AGK classic
#ifdef GL_ES
    precision mediump float;
    precision mediump int;
#endif
#define PROCESSING_TEXTURE_SHADER
varying mediump vec2 uvVarying;
uniform sampler2D texture0;
uniform vec2 rot;  // 从AGK程序传入的控制向量，x/y取值仅为0或1

void main(void)
{
    // 无分支实现UV翻转：rot.x=1时翻转X轴，rot.y=1时翻转Y轴
    vec2 p = vec2(
        mix(uvVarying.x, 1.0 - uvVarying.x, rot.x),
        mix(uvVarying.y, 1.0 - uvVarying.y, rot.y)
    );
    
    vec3 col = texture2D(texture0, p).rgb;
    gl_FragColor = vec4(col, 1.0);
}

等效的纯数学运算实现 #

如果不想使用mix函数，也可以直接展开线性插值的计算逻辑，效果完全一致：

vec2 p = uvVarying;
p.x = rot.x * (1.0 - p.x) + (1.0 - rot.x) * p.x;
p.y = rot.y * (1.0 - p.y) + (1.0 - rot.y) * p.y;

两种实现都完全避免了条件分支，GPU可以高效执行SIMD指令，同时确保rot为0时UV值保持不变，不会出现负数值的采样错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Peter Kennedy