Нахождение размера пикселя экрана в UV-координатах для использования фрагментным шейдером

У меня есть очень подробная текстура (с информацией о ложном цвете, которую я визуализирую с помощью поиска ложного цвета во фрагментном шейдере). Моя проблема в том, что иногда пользователь отдаляется от этой текстуры, и мелкие детали теряются: тонкие линии в текстуре не видны. Я хотел бы изменить свой код, чтобы эти строки выскочили.

Я думаю, что я могу запустить быстрый фильтр по соседним текстам и выбрать самое большое/наименьшее/самое интересное значение для рендеринга. Что я не уверен, как это сделать, так это узнать, нужно ли (и сколько) это делать. Когда пользователь увеличен в треугольнике, мне нужен стандартный поиск. При уменьшении масштаба один пиксель на экране сопоставляется многим пикселям текстуры.

Как мне получить оценку этого? Я делаю это как с ортогональными, так и с перспективными камерами.

Я думаю, что я мог бы каким-то образом использовать вершинный шейдер, чтобы получить оценку того, насколько велик один экранный пиксель в пространстве UV, и передать это как изменение фрагментному шейдеру, но я все еще не имею четкого представления ни о преобразованиях. и места достаточно, чтобы понять идею.

Мой текущий вершинный шейдер довольно прост:

  varying vec2 vUv;
  varying vec3 vPosition;
  varying vec3 vNormal;
  varying vec3 vViewDirection;

   void main() {
       vUv = uv;
       vec4 mvPosition = modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );
       vPosition = (modelMatrix *
           vec4(position,1.0)).xyz;
       gl_Position = projectionMatrix * mvPosition;
      vec3 transformedNormal = normalMatrix *  vec3( normal );
      vNormal = normalize( transformedNormal );
      vViewDirection = normalize(mvPosition.xyz);
   }

Как мне получить что-то вроде vDeltaUV, которое дает расстояние между пикселями экрана в единицах UV?

Ограничения: я работаю в WebGL внутри three.js.

Вот пример одного изображения, где пользователь приблизил перспективу к моей текстуре:

Вот тот же пример, но в уменьшенном масштабе; особенность выше — едва заметная диагональная линия рядом с центром (см. координаты, чтобы получить представление о масштабе). Я хочу, чтобы эта строка отображалась путем рендеринга всех пикселей с самым красным цветом соответствующего массива текстов.

Дополнение (относительно комментария ЖЖ)... Нет, я не думаю, что мипмэппинг сделает то, что я хочу, по двум причинам.

Во-первых, я на самом деле не накладываю текстуру; то есть я делаю что-то вроде этого:

   gl_FragColor = texture2D(mappingtexture,  texture2d(vec2(inputtexture.g,inputtexture.r))

Пользователь динамически создает текстуру отображения, что позволяет мне изменять карту искусственных цветов в реальном времени. Я думаю, что это действительно очень элегантное решение для моего приложения.

Во-вторых, я не хочу рисовать СРЕДНЕЕ значение соседних пикселей (т. е. сглаживание), я хочу максимальное ЭКСТРЕМАЛЬНОЕ значение соседних пикселей (т. е. что-то более похожее на поиск краев). «Экстремальность» в данном случае технически определяется моей кодировкой значений цвета g/r во входной текстуре.

Решение: Благодаря ответу ниже у меня теперь есть рабочее решение.

В моем коде javascript мне пришлось добавить:

  extensions: {derivatives: true}

к моему объявлению ShaderMaterial. Затем в моем фрагментном шейдере:

   float dUdx = dFdx(vUv.x); // Difference in U between this pixel and the one to the right.
  float dUdy = dFdy(vUv.x); // Difference in U between this pixel and the one to the above.
  float dU = sqrt(dUdx*dUdx + dUdy*dUdy);
  float pixel_ratio = (dU*(uInputTextureResolution));

Это позволяет мне делать такие вещи:

   float x = ... the u coordinate in pixels in the input texture
   float y = ... the v coordinate in pixels in the input texture
   vec4 inc = get_encoded_adc_value(x,y);

   // Extremum mapping:
   if (pixel_ratio>2.0) {
    inc = most_extreme_value(inc, get_encoded_adc_value(x+1.0, y));
   }
   if (pixel_ratio>3.0) {
    inc = most_extreme_value(inc, get_encoded_adc_value(x-1.0, y));    
  }

Эффект слабенький, но точно есть! Линии выскакивают намного четче.

Спасибо за помощь!