8.11 压缩纹理格式

一个虚拟场景可能会载入数百幅纹理,而些纹理会占用大量的GPU内存(记住,我们必须让所有的纹理驻留在GPU内存中,只有这样着色器才能快速地访问纹理)。为了缓解GPU内存压力,Direct3D提供了以下压缩纹理格式:BC1、BC2、BC3、BC4、BC5,BC6和BC7。

1.BC1(DXGI_FORMAT_BC1_UNORM):该格式支持3个颜色通道,仅用1位(开/关)表示alpha分量。

2.BC2(DXGI_FORMAT_BC2_UNORM):该格式支持3个颜色通道,仅用4位表示alpha分量。

3.BC3(DXGI_FORMAT_BC3_UNORM):该格式支持3个颜色通道,以8位表示alpha分量。

4.BC4(DXGI_FORMAT_BC4_UNORM):该格式支持1个颜色通道(例如,灰阶图像)。

5.BC5(DXGI_FORMAT_BC5_UNORM):该格式支持两个颜色通道。

6.BC6(DXGI_FORMAT_BC6_UF16):该格式用于压缩的HDR(高动态范围,high dynamic range)图像数据。

7.BC7(DXGI_FORMAT_BC7_UNORM):该格式用于高质量的RGBA压缩。特别的有,这个格式可以显著地减少由于压缩法线贴图带来的错误。

关于这些格式的更多信息,请读者在SDK文档的索引中查找“Block Compression(块压缩)”。

注意:压缩纹理只能作为输入数据传递给渲染管线的着色器阶段。

注意:因为块压缩算法使用4×4像素块,所以纹理尺寸必须为4的倍数。

使用这些格式的好处是它们可以压缩存储在GPU内存中,当使用时由GPU实时解压缩。

我们可以在载入纹理时使用D3DX11CreateShaderResourceViewFromFile函数的pLoadInfo参数,让Direct3D把纹理转换为某种压缩格式。例如下面的代码,它载入了一个BMP文件:

D3DX11_IMAGE_LOAD_INFO loadInfo; 
loadInfo.Format = DXGI_FORMAT_BC3_UNORM; 

HR(D3DX11CreateShaderResourceViewFromFile(md3dDevice,
     L"Textures/darkbrick.bmp", &loadInfo, 0, &mDiffuseMapSRV, 0 )); 

// 从资源视图获取2D纹理
ID3D11Texture2D* tex; 
mDiffuseMapSRV->GetResource((ID3D11Resource**)&tex); 

// 从2D纹理获取纹理描述
D3D11_TEXTURE2D_DESC texDesc; 
tex->GetDesc(&texDesc);

图8.17a是在调试器中看到的texDesc值;它包含了我们指定的压缩纹理格式。当参数pLoadInfo设为空值时,Direct3D将使用源图像格式(图8.17b),即非压缩格式DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM

图8.17
图8.17 (a) 使用压缩格式DXGI_FORMAT_BC3_UNORM创建纹理。(b)使用非压缩格式DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM创建纹理。

另外,你也可以使用DDS(DirectDraw Surface)格式直接存储压缩纹理。操作步骤是运行SDK目录D:\Microsoft DirectX SDK(June 2010)\Utilities\Bin\x86中的DirectX纹理工具(DXTex.exe),打开你的图像文件。然后执行菜单命令Menu>Format>Change Surface Format,选择DXT1、DXT2、DXT3、DXT4或DXT5,并保存DDS文件。这些格式其实是Direct3D 9的压缩纹理格式,DXT1相当于BC1,DXT2和DXT3相当于BC2,DXT4和DXT5相当于BC3。例如,当我们用D3DX11CreateShaderResourceViewFromFile 函数载入一个DXT1格式的DDS文件时,它的实际纹理格式为DXGI_FORMAT_BC1_UNORM

HR(D3DX11CreateShaderResourceViewFromFile(md3dDevice, 
     L"Textures/darkbrick.dds", 0, 0, &mDiffuseMapSRV, 0 )); 

// 从资源视图获取2D纹理
ID3D11Texture2D* tex; 
mDiffuseMapSRV->GetResource((ID3D11Resource **)&tex); 

// 从2D纹理获取纹理描述
D3D11_TEXTURE2D_DESC texDesc; 
tex->GetDesc(&texDesc);
图8.18
图8.18:使用DXGI_FORMAT_BC1_UNORM格式创建纹理。

注意,如果DDS文件使用了某种压缩格式,那么我们可以将 pLoadInfo参数设为空值,D3DX11CreateShaderResourceViewFromFile会自动使用由文件指定的压缩格式。对于BC4和BC5格式,你可以使用NVIDIA Texture Tools(http://code.google.com/p/nvidia-texture-tools/)。对于BC6和BC7格式,DirectX SDK包含了一个叫做“BC6HBC7EncoderDecoder11”的示例。这个程序可以用来将纹理转换为BC6或BC7格式。这个示例包含了完整的源代码,所以你可以将它整合到你自己的素材管道中。而且,若你的显卡支持计算着色器,这个示例还会使用GPU进行转换工作,这比通过CPU进行转换快得多。

你还可以用DirectX纹理工具生成多级渐近纹理层(Menu>Format>Generate Mip Maps),并保存为DDS文件。通过一方式,多级渐近纹理层可以被提前计算出来并保存在文件中,节省载入时的计算时间(它们只需要被载入 。

将纹理存储为DDS压缩文件的另一个好处是可以减少磁盘空间的占用量。

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发布时间:2014/8/9 16:13:18  阅读次数:6690

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