Mipmapping an den Texturen

src/render/scene.rs

@@ -136,13 +136,18 @@ impl ScenePass {
             }],
         });
 
-        // Nearest-Sampler: harte Texel, kein Filtering — PS1.
+        // mag=Nearest hält nah dran die harten Texel (der knackige Look);
+        // min/mipmap=Linear glätten nur die Verkleinerung in der Ferne und
+        // blenden weich zwischen den Mip-Ebenen (kein Mip-Popping). Killt das
+        // Texel-Flimmern hochauflösender Texturen auf der kleinen internen
+        // Auflösung. Mipmaps werden in upload_texture per Box-Filter erzeugt.
         let sampler = device.create_sampler(&wgpu::SamplerDescriptor {
-            label: Some("scene nearest"),
+            label: Some("scene"),
             address_mode_u: wgpu::AddressMode::Repeat,
             address_mode_v: wgpu::AddressMode::Repeat,
             mag_filter: wgpu::FilterMode::Nearest,
-            min_filter: wgpu::FilterMode::Nearest,
+            min_filter: wgpu::FilterMode::Linear,
+            mipmap_filter: wgpu::MipmapFilterMode::Linear,
             ..Default::default()
         });
         let tex_layout = pipeline.get_bind_group_layout(1);
@@ -176,7 +181,8 @@ impl ScenePass {
 }
 
 /// Ein RGBA8-`Image` als GPU-Textur hochladen und die zugehörige
-/// Bind-Group (Textur + Sampler, group 1) bauen.
+/// Bind-Group (Textur + Sampler, group 1) bauen. Erzeugt die volle
+/// Mipchain (bis 1×1) per Box-Filter auf der CPU und lädt jede Ebene hoch.
 fn upload_texture(
     device: &wgpu::Device,
     queue: &wgpu::Queue,
@@ -184,15 +190,16 @@ fn upload_texture(
     sampler: &wgpu::Sampler,
     img: &Image,
 ) -> wgpu::BindGroup {
-    let size = wgpu::Extent3d {
-        width: img.width,
-        height: img.height,
-        depth_or_array_layers: 1,
-    };
+    // floor(log2(max(w,h))) + 1 = volle Kette bis zur 1×1-Ebene.
+    let mip_level_count = 32 - img.width.max(img.height).leading_zeros();
     let texture = device.create_texture(&wgpu::TextureDescriptor {
         label: Some("scene texture"),
-        size,
-        mip_level_count: 1,
+        size: wgpu::Extent3d {
+            width: img.width,
+            height: img.height,
+            depth_or_array_layers: 1,
+        },
+        mip_level_count,
         sample_count: 1,
         dimension: wgpu::TextureDimension::D2,
         // Nicht-sRGB: die Quantisierung im Shader erwartet rohe Werte.
@@ -200,21 +207,32 @@ fn upload_texture(
         usage: wgpu::TextureUsages::TEXTURE_BINDING | wgpu::TextureUsages::COPY_DST,
         view_formats: &[],
     });
-    queue.write_texture(
-        wgpu::TexelCopyTextureInfo {
-            texture: &texture,
-            mip_level: 0,
-            origin: wgpu::Origin3d::ZERO,
-            aspect: wgpu::TextureAspect::All,
-        },
-        &img.rgba,
-        wgpu::TexelCopyBufferLayout {
-            offset: 0,
-            bytes_per_row: Some(img.width * 4),
-            rows_per_image: Some(img.height),
-        },
-        size,
-    );
+
+    // Ebene 0 ist das Originalbild; jede weitere wird aus der vorherigen
+    // halbiert. `level` trägt die aktuell hochzuladenden Pixel.
+    let mut level = img.rgba.clone();
+    let (mut w, mut h) = (img.width, img.height);
+    for mip in 0..mip_level_count {
+        queue.write_texture(
+            wgpu::TexelCopyTextureInfo {
+                texture: &texture,
+                mip_level: mip,
+                origin: wgpu::Origin3d::ZERO,
+                aspect: wgpu::TextureAspect::All,
+            },
+            &level,
+            wgpu::TexelCopyBufferLayout {
+                offset: 0,
+                bytes_per_row: Some(w * 4),
+                rows_per_image: Some(h),
+            },
+            wgpu::Extent3d { width: w, height: h, depth_or_array_layers: 1 },
+        );
+        if mip + 1 < mip_level_count {
+            (level, w, h) = downsample(&level, w, h);
+        }
+    }
+
     let view = texture.create_view(&Default::default());
     device.create_bind_group(&wgpu::BindGroupDescriptor {
         label: Some("scene texture"),
@@ -225,3 +243,29 @@ fn upload_texture(
         ],
     })
 }
+
+/// Eine RGBA8-Mip-Ebene per 2×2-Box-Filter auf die nächstkleinere halbieren.
+/// Gibt die neuen Pixel samt Maßen zurück. Ungerade Maße werden via `(d+1)/2`
+/// aufgerundet (sonst ginge die letzte Spalte/Zeile verloren); die fehlende
+/// Quell-Spalte/-Zeile wird auf den Rand geklemmt, statt den Mittelwert zu
+/// verfälschen. Mittelung im (gamma-kodierten) Speicherraum — für den
+/// stilisierten Look unkritisch.
+fn downsample(src: &[u8], w: u32, h: u32) -> (Vec<u8>, u32, u32) {
+    let (nw, nh) = ((w + 1) / 2, (h + 1) / 2);
+    let mut dst = vec![0u8; (nw * nh * 4) as usize];
+    for y in 0..nh {
+        for x in 0..nw {
+            let (x0, y0) = (2 * x, 2 * y);
+            let x1 = (x0 + 1).min(w - 1);
+            let y1 = (y0 + 1).min(h - 1);
+            let at = |px: u32, py: u32| ((py * w + px) * 4) as usize;
+            let samples = [at(x0, y0), at(x1, y0), at(x0, y1), at(x1, y1)];
+            let di = ((y * nw + x) * 4) as usize;
+            for c in 0..4 {
+                let sum: u32 = samples.iter().map(|&s| src[s + c] as u32).sum();
+                dst[di + c] = ((sum + 2) / 4) as u8;
+            }
+        }
+    }
+    (dst, nw, nh)
+}

src/render/scene.wgsl

@@ -53,9 +53,15 @@ fn bayer4(px: vec2u) -> f32 {
     return f32(m[(px.y % 4u) * 4u + (px.x % 4u)]);
 }
 
+// LOD-Bias für die Mip-Auswahl: negativ = schärfer (greift einen höher
+// aufgelösten Mip, als die UV-Ableitungen verlangen), positiv = weicher.
+// 0 = neutral. Bei -1.0 verdoppelt sich praktisch die Texelrate (mehr
+// Schärfe, etwas mehr Flimmern); -0.5 ist ein sanfter Mittelweg.
+const MIP_BIAS: f32 = -1.0;
+
 @fragment
 fn fs_main(in: VsOut) -> @location(0) vec4f {
-    let texel = textureSample(tex, smp, in.uv);
+    let texel = textureSampleBias(tex, smp, in.uv, MIP_BIAS);
     if texel.a < 0.5 { discard; } // 1-Bit-Alpha (Cutouts), noch ungenutzt
 
     // RGB555: 31 Stufen pro Kanal. Bayer-Schwelle vor dem Abrunden →