通过逆重心坐标插值 传递多个顶点信息到片段
"Passing whole triangle Vertices Data to a Fragment, via Inverse Barycentric Coordnate Interpolation."
问题描述
这个问题/需要出自于一个体素系统，体素系统构建网格时 每个顶点给出一个`int MtlId`材质id数据。而在渲染片段时，片段为了混合材质，需要获取当前三角形3个顶点的 MtlId 和顶点对应的BaryCoord重心坐标。
然而，三角形3个顶点的 MtlId 和 BaryCoord 该怎么传递给片段着色器呢？
Method 1: +Dummy VertexData | 方法1：通过添加额外的 冗余的顶点数据
BaryCoord:
每个顶点添加一个 `vec3 VertBaryCoord` 的顶点数据，并且对于每个三角形，其中3个顶点的该条数据应分别为 `{1, 0, 0}, {0, 1, 0}, {0, 0, 1}`。
由于 顶点着色器varying out传数据给片段着色器时会进行重心坐标插值，因此这些数据被传入片段着色器时 就已经是这3个顶点的重心坐标了。
MtlIds
同样地，在CPU生成网格时，将每个顶点之前的 `int MtlId` 顶点数据变为 `ivec3 MtlIds`，其中3个分量分别是当前三角形3个顶点的 MtlId，三角形内3个顶点的该条数据均一致。
随后在顶点着色器中 flat out 传递给片段着色器(将会随机从3个顶点中选一个出来给片段着色器，但由于3个顶点的该数据是一致的 因此数据无差别)，或者默认地 varying out 传递(由于三个顶点数据一致，因此插值前后无区别)
e.g.
优缺点：
这种方法的跨平台性很强，因为唯一的变数只是添加顶点数据 - 这是每个平台都基本支持的。
但是，会带来额外的性能损耗(内存开销增加了很多，同时也会影响到内存效率 以降低时间效率)。并且，会影响到‘纯粹性’，也就是非常困扰我的 我难以忍受这种不够纯粹的方法 存在于我核心系统上。这些冗余重复的，有点傻的数据。
Method 2: Geometry Shader / Tessellation Shader
我曾在独立游戏 Ethertia 中实现过这种方法，分别是opengl3 geom shader和vulkan tess shader对该方法的实现。
通过geom shader 或 tess shader，你可以控制 如何插值图元内的顶点的数据。
Geometry Shader (incase OpenGL 3)
图中的 TriMtlId 则是我们的 MtlIds。而TriMtlWeight则是我们的 BaryCoord。
这种方法相比于上面的“额外顶点数据方法” 更neat整洁些。
然而，由于Geomrtry Shader的早期不够成熟的设计和过大的灵活性，它的性能存在隐患，已在现代图形渲染中 不推荐使用。
Tessellation Shader (Control& Evaluation, incase Vulkan)
上面分别是 TessControl 和 TessEval shader。而插值控制在后者。
虽然Tess shader相对晦涩复杂，但是相比geom shader，具有更好的性能表现，和更现代的渲染理念。
Method 3: Ethertia Method
你可能意识到了，这些方法很繁琐，也比较困扰我。但是由于tess shader方法可用，我也不再继续追究。然而我最近在用Unity URP ShaderGraph去做一个shader，在这种情况下 不能用到 geom shader 或 tess shader，我因此感到深深的绝望。在查询全网无果后，借助 OpenAI ChatGPT 早年的启示，我突然想到了这种方法：真是极为简单和简洁和强大。
假设在顶点着色器中，系统对每个顶点给出一个 VertexID 值，即顶点序数。那么:
只需要几行，无什么外部/系统依赖。极简的方法。但很救命。
