记一个Adreno平台下GPU精度造成的问题

记一个Adreno平台下GPU精度造成的问题

项目中有一个美术需求是这样的，使用时间作为参数控制uv，采样一张Texture，达到看起来流动的效果。OK，看上去很简单，动手实现一下。

Naive Implementation

half2 uv = _Time.g * speed + offset;
half4 col = tex2D(_GlowTex, uv);

很好实现，不过运行起来却遇到了问题，在Adreno平台下（小米6），时间久了特效就会卡顿住，在帧率还是30帧的情况下，特效看起来只有3-4帧的样子，一看就是由于_Time.g太大之后导致浮点数精度不足导致的问题。

Better Implementation

float2 uv = _Time.g * speed + offset;
half4 col = tex2D(_GlowTex, uv + i.uv);

Problem Solved！然而当我在真机上确认时，发现还是出现了卡顿的情况，吓得我连忙确认是不是Shader没有重新编译（Unity一些版本如果只改cginc文件，shader不会重新编译），然而查下来确实用的是最新的shader。

Dig Deeper

这一定是Unity Shader Compiler（HLSLcc）的锅，来翻翻HLSLcc生成的目标平台shader代码，安卓平台下就是glsl。

#version 300 es
precision highp float;
...
vec2 u_xlat5;
...
u_xlat5.xy = _Time.g * speed.xy + offset.xy;
u_xlat16_5.xy = texture(_GlowTex, u_xlat5.xy).xw;
...

崩溃，分明是用的highp精度的浮点数作为uv，为什么结果还是不对？

Solve the Problem?

问题最终的解决，来自我胡乱写了一行代码

float time = fmod(_Time.g, 2e5);
float2 uv = time * speed + offset;
half4 col = tex2D(_GlowTex, uv + i.uv);

这样做了之后，问题奇迹般的解决了！但是为什么呢？首先glsl中没有fmod这个intrinsic，HLSLcc自己实现了一份，大概就是乘上一个数的倒数计算后再乘上这个数：

    u_xlat0.x = _Time.g * 4.99999987e-06;
#ifdef UNITY_ADRENO_ES3
    u_xlatb5 = !!(u_xlat0.x>=(-u_xlat0.x));
#else
    u_xlatb5 = u_xlat0.x>=(-u_xlat0.x);
#endif
    u_xlat0.x = fract(abs(u_xlat0.x));
    u_xlat0.x = (u_xlatb5) ? u_xlat0.x : (-u_xlat0.x);
    u_xlat0.x = u_xlat0.x * 200000.0;

下面就是我猜测的原因了（手边暂时没有方法验证，有办法的大佬请告诉我）：

1. Adreno的shader compiler把fmod计算放到vertex shader中进行了，或者干脆没放到shader中。因为这个计算的结果每个fragment都是一样的，没必要每个fragment都算一次，而计算这个值的地方，不一定用的highp精度的浮点数。
2. Adreno的shader compiler根本没准守glsl精度的规范。

近一两年Adreno平台经常发生一些bug，之前也遇到shader代码太长导致的花屏问题，再这样下去被mali超过也说不定。