【Unity】stepからsmoothstepに置き換えができると思ったらできなかった

はじめに

Shaderでstepを使用している処理で単純な0、1ではなくフェードをさせたくなり、stepならsmoothstepへの置き換えができると思い実装を行いました。

しかし、stepの第二引数とsmoothstepの第三引数を0にした場合の挙動が違っておりバグりました。
どうしてこうなったかの分析になります。

Step

step(0.0, 0.0);

全部0の場合は1.0が返ってきます。

step(0.0, 1.0);

一応第二引数が1の場合は1.0が来ます。(0.1でも0.5でも1.0が返却されます)

float step(float a, float x)
{
  return x >= a;
}

これはstepがa以上かを判断してるためこうなります。

Smoothstep

smoothstep(0.0, 0.0, 0.0);

この場合は未定義となり表示されません。(多分0が返ってきます。)

smoothstep(0.0, 0.0, 1.0);

一応第三引数が1の場合は1.0が来ます。(0.1でも0.5でも1.0が返却されます)

これはsmoothstepでは内部で除算をしており、0 / 0が発生し、未定義となりおそらく0が返ってくるからです。

float smoothstep(float a, float b, float x)
{
    float t = saturate((x - a)/(b - a));
    return t*t*(3.0 - (2.0*t));
}

さいごに

stepの処理をsmoothstepに置き換える際、step(0.0, 0.0)はsmoothstep(0.0, 0.0, 0.0)にできないのでifなどを使用して分岐が必要そうです