NVIDIA Image Scaling SDK 为跨平台支持提供了单一的空间缩放和锐化算法。缩放算法使用 6-tap 缩放过滤器，结合了 4 个方向缩放和自适应锐化过滤器，可创建平滑的图像和锐利的边缘。此外，SDK 提供了最先进的自适应方向锐化算法，用于不需要缩放的应用程序。
色彩空间和范围
NVIDIA Image Scaling 着色器可以处理存储为 LDR 或 HDR 的颜色纹理，但有以下限制：
-
LDR
- 颜色值的范围必须在 [0, 1] 范围内
- 应用色调映射和 OETF（伽马校正）后，输入颜色纹理必须处于显示参考颜色空间中
-
HDR PQ
- 颜色值的范围必须在 [0, 1] 范围内
- 在应用了 Rec.2020 PQ OETF 的色调映射后，输入颜色纹理必须在显示参考颜色空间中
-
HDR 线性
- 推荐的颜色值范围是 [0, 12.5]，其中亮度值（根据 BT.709）1.0 映射到 80nits（sRGB 峰值）的亮度值，12.5 映射到 1000nits
- 输入颜色纹理可能具有线性和场景参考或线性和显示参考（色调映射后）的亮度值
资源状态、缓冲区和采样器：
调用 NVIDIA Image Scaling SDK 着色器的游戏或应用程序必须确保纹理处于正确状态。
- 输入颜色纹理必须处于像素着色器读取状态。DirectX 中的着色器资源视图 (SRV)
- 输出纹理必须处于读/写状态。DirectX 中的无序访问视图 (UAV)
- NVScaler 的系数纹理必须处于读取状态。DirectX 中的着色器资源视图 (SRV)
- 配置变量必须作为常量缓冲区传递。DirectX 中的常量缓冲区视图 (CBV)
- ……
最佳着色器设置
为了在当前和未来的硬件上获得 NvScaler 和 NvSharpen 的最佳性能，建议使用以下 API 来获取 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 着色器设置
使用以下枚举值设置 NIS_HDR_MODE
enum class NISHDRMode : uint32_t
{
None = 0,
Linear = 1,
PQ = 2
};
NVScaler 的集成
编译 NIS_Main.hlsl 着色器
NIS_SCALER 应该设置为 1，并且 isUscaling 应该作为 true 传递。
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);
创建 NVIDIA Image Scaling SDK 配置常量缓冲区
struct NISConfig
{
float kDetectRatio;
float kDetectThres;
float kMinContrastRatio;
float kRatioNorm;
...
};
NISConfig config;
createConstBuffer(&config, &csBuffer);
为缩放器和 USM 相位系数创建 SRV 纹理
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);
创建采样器
createLinearClampSampler(&linearClampSampler);
更新 NVIDIA Image Scaling SDK NVScaler 配置和常量缓冲区
使用以下 API 调用更新 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
);
每当输入大小、清晰度或比例发生变化时更新常量缓冲区
NVScalerUpdateConfig(m_config, sharpness,
0, 0, inputWidth, inputHeight, inputWidth, inputHeight,
0, 0, outputWidth, outputHeight, outputWidth, outputHeight,
NISHDRMode::None);
updateConstBuffer(&config, csBuffer.Get());
构造
$> cd samples
$> mkdir build
$> cd build
$> cmake ..
