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軟件簡介
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。縮放算法使用 6-tap?縮放過濾器，結合了 4 個方向縮放和自適應銳化過濾器，可創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方向銳化算法，用于不需要縮放的應用程序。
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
- 應用色調映射和 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
- 在應用了 Rec.2020 PQ OETF 的色調映射后，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 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（色調映射后）的亮度值
資源狀態、緩沖區和采樣器：
調用 NVIDIA Image Scaling SDK 著色器的游戲或應用程序必須確保紋理處于正確狀態。
- 輸入顏色紋理必須處于像素著色器讀取狀態。DirectX 中的著色器資源視圖 (SRV)
- 輸出紋理必須處于讀/寫狀態。DirectX 中的無序訪問視圖 (UAV)
- NVScaler 的系數紋理必須處于讀取狀態。DirectX 中的著色器資源視圖 (SRV)
- 配置變量必須作為常量緩沖區傳遞。DirectX 中的常量緩沖區視圖 (CBV)
- ……
最佳著色器設置
為了在當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 著色器設置
使用以下枚舉值設置 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 應該設置為 1，并且 isUscaling 應該作為 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);
創建 NVIDIA Image Scaling SDK 配置常量緩沖區
struct NISConfig
{
float kDetectRatio;
float kDetectThres;
float kMinContrastRatio;
float kRatioNorm;
...
};
NISConfig config;
createConstBuffer(&config, &csBuffer);
為縮放器和 USM 相位系數創建 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);
創建采樣器
createLinearClampSampler(&linearClampSampler);
更新 NVIDIA Image Scaling SDK NVScaler 配置和常量緩沖區
使用以下 API 調用更新 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
);
每當輸入大小、清晰度或比例發生變化時更新常量緩沖區
NVScalerUpdateConfig(m_config, sharpness,
0, 0, inputWidth, inputHeight, inputWidth, inputHeight,
0, 0, outputWidth, outputHeight, outputWidth, outputHeight,
NISHDRMode::None);
updateConstBuffer(&config, csBuffer.Get());
構造
$> cd samples
$> mkdir build
$> cd build
$> cmake ..
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