NVIDIA Image Scaling英偉達開發(fā)的圖像縮放技術(shù)
NVIDIA Image Scaling SDK 為跨平臺支持提供了單一的空間縮放和銳化算法?？s放算法使用 6-tap 縮放過濾器，結(jié)合了 4 個方向縮放和自適應(yīng)銳化過濾器，可創(chuàng)建平滑的圖像和銳利的邊緣。此外，SDK 提供了最先進的自適應(yīng)方向銳化算法，用于不需要縮放的應(yīng)用程序。
色彩空間和范圍
NVIDIA Image Scaling 著色器可以處理存儲為 LDR 或 HDR 的顏色紋理，但有以下限制：
- LDR
- 顏色值的范圍必須在 [0, 1] 范圍內(nèi)
- 應(yīng)用色調(diào)映射和 OETF（伽馬校正）后，輸入顏色紋理必須處于顯示參考顏色空間中
- HDR PQ
- 顏色值的范圍必須在 [0, 1] 范圍內(nèi)
- 在應(yīng)用了 Rec.2020 PQ OETF 的色調(diào)映射后，輸入顏色紋理必須在顯示參考顏色空間中
- HDR 線性
- 推薦的顏色值范圍是 [0, 12.5]，其中亮度值（根據(jù) BT.709）1.0 映射到 80nits（sRGB 峰值）的亮度值，12.5 映射到 1000nits
- 輸入顏色紋理可能具有線性和場景參考或線性和顯示參考（色調(diào)映射后）的亮度值
資源狀態(tài)、緩沖區(qū)和采樣器：
調(diào)用 NVIDIA Image Scaling SDK 著色器的游戲或應(yīng)用程序必須確保紋理處于正確狀態(tài)。
- 輸入顏色紋理必須處于像素著色器讀取狀態(tài)。DirectX 中的著色器資源視圖 (SRV)
- 輸出紋理必須處于讀/寫狀態(tài)。DirectX 中的無序訪問視圖 (UAV)
- NVScaler 的系數(shù)紋理必須處于讀取狀態(tài)。DirectX 中的著色器資源視圖 (SRV)
- 配置變量必須作為常量緩沖區(qū)傳遞。DirectX 中的常量緩沖區(qū)視圖 (CBV)
- ……
最佳著色器設(shè)置
為了在當(dāng)前和未來的硬件上獲得 NvScaler 和 NvSharpen 的最佳性能，建議使用以下 API 來獲取 NIS_BLOCK_WIDTH、NIS_BLOCK_HEIGHT 和 NIS_THREAD_GROUP_SIZE 的值。
enum class NISGPUArchitecture : uint32_t { NVIDIA_Generic = 0, AMD_Generic = 1, Intel_Generic = 2 }; struct NISOptimizer { bool isUpscaling; NISGPUArchitecture gpuArch; NISOptimizer(bool isUpscaling = true, NISGPUArchitecture gpuArch = NISGPUArchitecture::NVIDIA_Generic); uint32_t GetOptimalBlockWidth(); uint32_t GetOptimalBlockHeight(); uint32_t GetOptimalThreadGroupSize(); }; HDR 著色器設(shè)置
使用以下枚舉值設(shè)置 NIS_HDR_MODE
enum class NISHDRMode : uint32_t { None = 0, Linear = 1, PQ = 2 }; NVScaler 的集成
編譯 NIS_Main.hlsl 著色器
NIS_SCALER 應(yīng)該設(shè)置為 1，并且 isUscaling 應(yīng)該作為 true 傳遞。
NISOptimizer opt(true, NISGPUArchitecture::NVIDIA_Generic); uint32_t blockWidth = opt.GetOptimalBlockWidth(); uint32_t blockHeight = opt.GetOptimalBlockHeight(); uint32_t threadGroupSize = opt.GetOptimalThreadGroupSize(); Defines defines; defines.add("NIS_SCALER", true); defines.add("NIS_HDR_MODE", hdrMode); defines.add("NIS_BLOCK_WIDTH", blockWidth); defines.add("NIS_BLOCK_HEIGHT", blockHeight); defines.add("NIS_THREAD_GROUP_SIZE", threadGroupSize); NVScalerCS = CompileComputeShader(device, "NIS_Main.hlsl”, &defines); 創(chuàng)建 NVIDIA Image Scaling SDK 配置常量緩沖區(qū)
struct NISConfig { float kDetectRatio; float kDetectThres; float kMinContrastRatio; float kRatioNorm; ... }; NISConfig config; createConstBuffer(&config, &csBuffer); 為縮放器和 USM 相位系數(shù)創(chuàng)建 SRV 紋理
const int rowPitch = kFilterSize * 4; const int imageSize = rowPitch * kPhaseCount; createTexture2D(kFilterSize / 4, kPhaseCount, DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT, D3D11_USAGE_DEFAULT, coef_scaler, rowPitch, imageSize, &scalerTex); createTexture2D(kFilterSize / 4, kPhaseCount, DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT, D3D11_USAGE_DEFAULT, coef_usm, rowPitch, imageSize, &usmTex); createSRV(scalerTex.Get(), DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT, &scalerSRV); createSRV(usmTex.Get(), DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT, &usmSRV); 創(chuàng)建采樣器
createLinearClampSampler(&linearClampSampler); 更新 NVIDIA Image Scaling SDK NVScaler 配置和常量緩沖區(qū)
使用以下 API 調(diào)用更新 NVIDIA Image Scaling SDK 配置
void NVScalerUpdateConfig(NISConfig& config, float sharpness, uint32_t inputViewportOriginX, uint32_t inputViewportOriginY, uint32_t inputViewportWidth, uint32_t inputViewportHeight, uint32_t inputTextureWidth, uint32_t inputTextureHeight, uint32_t outputViewportOriginX, uint32_t outputViewportOriginY, uint32_t outputViewportWidth, uint32_t outputViewportHeight, uint32_t outputTextureWidth, uint32_t outputTextureHeight, NISHDRMode hdrMode = NISHDRMode::None ); 每當(dāng)輸入大小、清晰度或比例發(fā)生變化時更新常量緩沖區(qū)
NVScalerUpdateConfig(m_config, sharpness, 0, 0, inputWidth, inputHeight, inputWidth, inputHeight, 0, 0, outputWidth, outputHeight, outputWidth, outputHeight, NISHDRMode::None); updateConstBuffer(&config, csBuffer.Get());
構(gòu)造
$> cd samples $> mkdir build $> cd build $> cmake ..
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