GLSL ESのデバイス/ OSの矛盾Phongシェーダの結果

Question

Apple's Best Practices for OpenGL ESは、フラグメントシェーダで計算された結果を分岐することを推奨していません。しかし、Phong shadingは、光源が表面の「間違った」側にあるときに鏡面用語をスキップすることを一般に含みます。そのためには、単位法線方向Nと光方向Lを点にして肯定的な結果が得られるかどうかを確認します。

私は私のシェーダでの分岐せずにこれを実行しようとしました代わりにifステートメントを使用して、私は鏡面用語のためのすべての計算を行うと、dot(N, L)は、そうでない場合はゼロと0.0よりも大きければ、それに1.0ある係数を与えます。 （私は組み込みstep()関数を使用してこれを達成する。max()とsign()を組み合わせると同じ結果を生成するが、少し遅くなると言われている。）

しかし、これは、奇妙な、デバイスに、および/またはIOSバージョン固有につながるように見え結果：私のiPhone上で

• 4のiOS 6.0を実行して、ブランチとバージョンが広いスペキュラハイライト（左画像）を持っています。ブランチがなければ、「光沢」指数が同じままであるにもかかわらず、狭い鏡面ハイライト（右画像）が見えます。
• iOS 6.0シミュレータでは、シェーダの両方のバージョンで2番目のイメージが表示されます。
• 私のiPad（元の2010年モデル、iOS 5.1で立ち往生）では、シェーダの両方のバージョンで最初のイメージが表示されます。

明らかに、それが問題であることは明らかに分岐していないことです。 （右画像が途中で、「正しい」のレンダリングである。）

ここに私のフラグメントシェーダだ：

precision mediump float; 

uniform lowp vec3 ambientLight; 
uniform lowp vec3 light0Color; 
uniform lowp vec3 materialAmbient; 
uniform lowp vec3 materialDiffuse; 
uniform lowp vec3 materialSpecular; 
uniform lowp float materialShininess; 

// input variables from vertex shader (in view coordinates) 
varying vec3 NormDir; 
varying vec3 ViewDir; 
varying vec3 LightDir; 

void main (void) 
{ 
    vec3 L = normalize(LightDir); 
    vec3 N = normalize(NormDir); 
    vec3 E = normalize(ViewDir); 

    lowp vec3 ambient = ambientLight * materialAmbient; 

    float cos_theta = dot(L, N); 

    lowp vec3 diffuse = materialDiffuse * light0Color * max(0.0, cos_theta); 

    lowp vec3 specular = vec3(0.0, 0.0, 0.0); 
// if (cos_theta > 0.0) { 
     lowp vec3 R = reflect(-L, N); 
     lowp vec3 V = normalize(-E); 
     float cos_alpha = dot(R, V); 
     specular = step(0.0, cos_theta) * materialSpecular * light0Color * pow(max(0.0, cos_alpha), materialShininess); 
     //   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 
     //   should produce the same results as the commented branch, right? 
// } 
    gl_FragColor = vec4(ambient + diffuse + specular, 1.0); 
} 

私も、iOSのハードウェア上でこのシェーダのパフォーマンスを向上させるための更なる提案を歓迎します！

Answer 1

@ BradLarsonのコメントで指摘したように、materialShininessのlowp修飾子が問題になりました。 （step）バージョンのシェーダが使用されているかどうかにかかわらず、手元にあるすべてのデバイスとOSのバージョンを正確に（右側のイメージ）レンダリングします。

（cos_alphaが算出された入力RとVためmediump対lowpを使用する意味が目に見える違いを行わない：それらの成分が1.0の範囲0.0で大きさを持っているので、それらは、正規化されたベクターであることをです。色成分と同じ範囲、lowpが意図されているようです）