O que o ddx (hlsl) realmente faz?

Estou um pouco confuso. A documentação oficial ( http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/bb509588(v=vs.85).aspx ) diz que ddx (entrada) é a derivada parcial da entrada com relação a para a "coordenada x do espaço na tela".

Meu cálculo é bom, mas como ele pode dizer de onde vem a entrada? Se eu aprovasse uma função, tudo bem, posso imaginar o que faria, mas a derivada de um número é sempre zero ...?

É apenas uma escala? Como, isso seria escalado para um décimo do seu tamanho a essa distância, então retorna um décimo? Mas então não precisa de uma entrada ...

Alguém pode dar uma explicação rápida do que realmente está acontecendo?

Internamente, as GPUs nunca executam uma instância de um pixel shader por vez. No nível mais fino de granularidade, eles estão sempre executando de 32 a 64 pixels ao mesmo tempo, usando uma arquitetura SIMD. Dentro disso, os pixels são ainda organizados em quads 2x2, de modo que cada grupo de 4 pixels consecutivos no vetor SIMD corresponde a um bloco 2x2 de pixels na tela.

As derivadas são calculadas tomando-se diferenças entre os pixels em um quad. Por exemplo, ddxsubtrai os valores nos pixels no lado esquerdo do quad dos valores no lado direito e ddysubtrai os pixels inferiores dos superiores. As diferenças podem então ser retornadas como derivada para todos os quatro pixels no quad.

Como o sombreador de pixels está sendo executado no SIMD, é garantido que o valor correspondente esteja no mesmo registro ao mesmo tempo para todos os pixels no quad. Portanto, seja qual for a expressão ou o valor que você colocar ddxou ddyserá avaliado nos quatro pixels do quadrilátero, os valores de pixels diferentes serão subtraídos conforme descrito acima.

Portanto, tirar a derivada de um valor constante dará zero (como seria de esperar do cálculo, certo?), Porque é o mesmo valor constante em todos os quatro pixels.

Observe também que existem derivadas "grossas" e "finas", ddx_coarse/ ddy_coarsee ddx_fine/ ddy_fine. Uma explicação da distinção é dada aqui . Simplesmente ddx/ ddysão aliases para as versões grosseiras.

BTW, o motivo dessa funcionalidade existir é que as GPUs internamente precisam obter derivadas das coordenadas de textura para fazer a seleção do mipmap e a filtragem anisotrópica. Como o hardware precisa da capacidade de qualquer maneira (você pode usar qualquer expressão arbitrária para coordenadas de textura em um sombreador), foi fácil o suficiente também expô-lo diretamente aos programadores de sombreador.