兜兜转转一年多， 终于再次内测了。

这次在客户端开发中，我们的指导思想是能用GPU做的坚决不用CPU做，除非GPU出现了瓶颈。因此我们大量使用了自定义Shader。

由于我之前其实没有太多Shader的编写经验，这次上线之后暴露了不少实践性问题。

首先遇到的就是精度问题。

在地表渲染过程中， 如果碰到下雨天，我们会在地面湿滑到一定程度之后生成涟漪。

这个功能是直接做在地形Shader中的，与涟漪Bug相关的代码如下：

//ripple.a = 0.4117647
float f1 = frac(ripple.a + _Time.y);

上线之后，我们发现在小米系列手机上，当_Time.y的值大于300之后, f1的值会产生跳变。

经过抓帧之后发现。

当_Time.y`为`300.033`时`f`等于`0.5019608`, 此时`f`的正确值应该是`0.4447647

当_Time.y`为`300.066`时，`f`的值还是等于`0.5019608`, 此时`f`的正确值应该是`0.4777647

将代码改为如下：

//ripple.a = 0.4117647
float f1 = frac(ripple.a + frac(_Time.y));

在_Time.y`为`300.033`和`300.066`时，f1的值分别为`0.4431373`和`0.4784314。

与正确值相比，误差分别是0.0016274`和`0.0006667。

这些数值是通过颜色调试法取得，而像素的颜色精度只有1/255(0.0039216), 因此可以认为误差是颜色调试法带来的，而整个计算是精准的。

这说明了高通系列的GPU，其float在计算过程中，要比IEEE 754标准的浮点型精度更低，可能远小于7位有效数字。

这也给我提了一个醒，当我们的Shader需要长时间运行时，一定要注意_Time.y过大之后，在运算过程中会精度丢失的问题。即使GPU完全按照IEEE 754标准来实现，只要运行的时间足够久，也会出现这个问题（比如我们的树，在所有客户端上，只要运行超过4个小时之后，就会静止不动）。

有些情况下，不是简单加一个frac函数就能解决问题的。这时，就需要将与_Time.y相关的数值移到C#中去计算，然后在每一帧的Update中，向Shader设置变量，这么做会有一个额外好处，可以将对_Time.y相关的计算减少到每帧一次。如果在shader中计算_Time.y相关的逻辑，则每一个顶点或像素都需要重新计算一次。

另外一个Bug还是与精度有关，不过是以另一种方式存在。

在世界地图中，如果玩家立国，需要将国家的颜色铺满整个行省，而行省的形状是异形的，如果使用Quad的方式去铺满整个地图，会带来大量的Overdraw。

因此在实现过程中，我们给整个大地图设计了一张IDMap, 每一个像素都会有一个整数ID来代表他所在的行省。

在FragmentShader中，我们采样IDMap之后，并不直接用于渲染，而是将他转换成整数ID，然后使用ID来当索引查询当前行省的颜色。将查询到的颜色用于渲染。

大概代码如下：

fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
{
    fixed4 c = tex2D(_MainTex, i.uv);
    int n = clamp(c.a * 255, 0.0, 45.0);
    return _Colors[n];
}

上线之后，我们发现在华为系列手机，这个n会有偏差（安卓系统和鸿蒙系统表现还不太一样），但是在国内其他主流手机，如小米，Oppo上不会出现。

在问题排查过程中，我一度怀疑是精度问题。因此不停地在图片格式上做文章。直到最后我才发现我犯了一些常识性错误。

首先，RGBA32格式的图片是指RGBA的4个通道分别占用一个byte(8bit)来表示一个通道颜色值。

图片文件中，实际存储的颜色值是0~255的整型，而不是0~1的浮点型，也就是说单通道精度最高也只能到1/255。

而我们实际使用过程中n的值只是0~45，远低于1/255，不可能是图片精度问题。

其次，在计算过程中 1/255*255 `的结果实际上并不是`1`而是`0.99999999999975左右。

在Intel、AMD、高通系列芯片上，int a = (int)(1.0 / 255.0 * 255.0), a是会等于1的。

在麒麟系列芯片，a则会等于0，我不能说麒麟系列芯片的精度够或是不够，只能说我写的代码不规范。

这次的教训告诉我，浮点型在不同平台的实现过程中，会有平台相关性。

定位到了问题，修复自然就是一件很简单的事。

int n = clamp(round(c.a * 255), 0.0, 45.0);

或者

int n = clamp(c.a * 255 + 0.0000001, 0.0, 45.0);

都可以解决问题。