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介绍了各种移动设备所使用的GPU,以及各个GPU所支持的压缩纹理的式和使用方法。1. 移动GPU大全目前移动市场的GPU主要有四大厂商系列:1)Imagination Technologies的PowerVR SGX系列
代表型号:PowerVR SGX 、PowerVR SGX 、PowerVR SGX MP、PowerVR SGX MP等代表作 :Apple iPhone全系、iPad全系,三星I、P等2)Qualcomm(高通)的Adreno系列
代表型号:Adreno 、Adreno 、Adreno 、Adreno 等代表作 :HTC G、G,小米1、2等3)ARM的Mali系列
代表型号:Mali-、Mali-T等代表作 :三星Galaxy SII、Galaxy SIII、Galaxy Note1、Galaxy Note2(亚版)等4)nVIDIA(英伟达)的Tegra系列
代表型号:nVIDIA Tegra2、nVIDIA Tegra3等代表作 :Google Nexus 7,HTC One X等2. 压缩纹理的必要性1)首先要说一下图像文件式和纹理式的区别。常用的图像文件式有BMP,TGA,JPG,GIF,PNG等;常用的纹理式有R5G6B5,A4R4G4B4,A1R5G5B5,R8G8B8, A8R8G8B8等。 文件式是图像为了存储信息而使用的对信息的特殊编码方式,它存储在磁盘中,或者内存中,但是并不能被GPU所识别,因为以向量计算见长的GPU对于这些复杂的计算无能为力。这些文件式当被游戏读入后,还是需要经过CPU解压成R5G6B5,A4R4G4B4,A1R5G5B5,R8G8B8, A8R8G8B8等像素式,再传送到GPU端进行使用。 纹理式是能被GPU所识别的像素式,能被快速寻址并采样。举个例子,DDS文件是游戏开发中常用的文件式,它内部可以包含A4R4G4B4的纹理式,也可以包含A8R8G8B8的纹理式,甚至可以包含DXT1的纹理式。在这里DDS文件有点容器的意味。 OpenGL ES 2.0支持以上提到的R5G6B5,A4R4G4B4,A1R5G5B5,R8G8B8,A8R8G8B8等纹理式,其中 R5G6B5,A4R4G4B4,A1R5G5B5每个像素占用2个字节(BYTE),R8G8B8每个像素占用3个字节,A8R8G8B8每个像素占用 4个字节。
对于一张*的纹理的话,R5G6B5式的文件需要占用KB的容量,A8R8G8B8式的文件需要占用1MB的容量;如果是*的纹理,则各需要2M和4M的容量,这对于动辄需要几十、几百张甚至更多纹理的游戏,上G容量的游戏在移动平台上是不容易被接受的(当然,还是有1、2G的大作的,里面包含了几千张的纹理)。 聪明的设计师们在想,有没有其他办法,既能表现丰富的色彩和细节,又能是最小失真的情况下,达到更小的纹理容量呢。压缩纹理式应运而生(当然,并不是在移动平台后才有的产物)。3. 常见的压缩纹理式基于OpenGL ES的压缩纹理有常见的如下几种实现:1)ETC1(Ericsson texture compression)2)PVRTC (PowerVR texture compression)3)ATITC (ATI texture compression)4)S3TC (S3 texture compression)ETC1:ETC1式是OpenGL ES图形标准的一部分,并且被所有的Android设备所支持。扩展名为: GL_OES_compressed_ETC1_RGB8_texture,不支持透明通道,所以仅能用于不透明纹理。当加载压缩纹理时,<internal format>参数支持如下式: GL_ETC1_RGB8_OES(RGB,每个像素0.5个字节)PVRTC:支持的GPU为Imagination Technologies的PowerVR SGX系列。OpenGL ES的扩展名为: GL_IMG_texture_compression_pvrtc。当加载压缩纹理时,<internal format>参数支持如下几种式: GL_COMPRESSED_RGB_PVRTC_4BPPV1_IMG (RGB,每个像素0.5个字节) GL_COMPRESSED_RGB_PVRTC_2BPPV1_IMG (RGB,每个像素0.个字节) GL_COMPRESSED_RGBA_PVRTC_4BPPV1_IMG (RGBA,每个像素0.5个字节) GL_COMPRESSED_RGBA_PVRTC_2BPPV1_IMG (RGBA,每个像素0.个字节)ATITC:支持的GPU为Qualcomm的Adreno系列。支持的OpenGL ES扩展名为: GL_ATI_texture_compression_atitc。当加载压缩纹理时,<internal format>参数支持如下类型的纹理: GL_ATC_RGB_AMD (RGB,每个像素0.5个字节) GL_ATC_RGBA_EXPLICIT_ALPHA_AMD (RGBA,每个像素1个字节) GL_ATC_RGBA_INTERPOLATED_ALPHA_AMD (RGBA,每个像素1个字节)S3TC也被称为DXTC,在PC上广泛被使用,但是在移动设备上还是属于新鲜事物。支持的GPU为NVIDIA Tegra系列。OpenGL ES扩展名为:GL_EXT_texture_compression_dxt1和GL_EXT_texture_compression_s3tc。当加载压缩纹理时,<internal format>的参数有如下几种式: GL_COMPRESSED_RGB_S3TC_DXT1 (RGB,每个像素0.5个字节) GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT1 (RGBA,每个像素0.5个字节) GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT3 (RGBA,每个像素1个字节) GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT5 (RGBA,每个像素1个字节) 由此可见,Mali系列GPU只支持ETC1式的压缩纹理,而且该纹理不支持透明通道,有一定局限性。 以上压缩纹理式每个像素大小相对A8R8G8B8式的比例,最高压缩比是:1,最低压缩比是4:1,对于减小纹理的数据容量有明显作用,相应在显存带宽上也有明显优势,从而提高游戏的运行效率(此特性没有绝对数,根据每个游戏的用法和瓶颈点不同而有差别)。
4. OpenGL中相关API的使用
1) 获得GPU的型号
glGetString(GL_RENDERER)
2) 获得GPU的生产厂商
glGetString(GL_VENDOR);
3) 获取GPU支持哪些压缩纹理
string extensions = (const char*)glGetString(GL_EXTENSIONS);
a. 判断是否支持ETC1式的压缩纹理
return (extensions.find("GL_OES_compressed_ETC1_RGB8_texture")!= string::npos);
b. 判断是否支持DXT式的压缩纹理
return (extensions.find("GL_EXT_texture_compression_dxt1")!= string::npos ||
extensions.find("GL_EXT_texture_compression_s3tc")!= string::npos);
c. 判断是否支持PVRTC式的压缩纹理
return (extensions.find("GL_IMG_texture_compression_pvrtc")!= string::npos);
d. 判断是否支持ATITC式的压缩纹理
return (extensions.find("GL_AMD_compressed_ATC_texture")!= string::npos ||
extensions.find("GL_ATI_texture_compression_atitc")!= string::npos);
4) 填充压缩纹理数据
void glCompressedTexImage2D (
GLenum target,
GLint level,
GLenum internalformat,
GLsizei width,
GLsizei height,
GLint border,
GLsizei imageSize,
const GLvoid * data);
这里的参数不做详细解释,其中internalformat即是压缩纹理式的类型。
5. 压缩纹理工具的使用 每种压缩纹理以及相应的厂商都提供了压缩纹理的工具,工具都分两个版本: a. 可视化转换工具 (给美工或小白少量使用) b. 命令行转换工具 (给程序批量使用)下面对每个工具的用法进行说明。1)Imagination Technologies PowerVR工具下载地址
命令行转换脚本for %%i in (*.tga) do PVRTexTool.exe -f PVRTC4 -i %%i(将本目录下的所有tga文件,转换成"PVRTC4"编码式的pvr文件,不带mipmap)详细使用说明:PvrTexTool.exe /?2)Qualcomm Adreno工具下载地址
命令行转换脚本for %%i in (*.tga) do QCompressCmd.exe %%i %%i.ktx "ATC RGBA Explicit" yes (将本目录下的所有tga文件,转换成"ATC RGBA Explicit"编码式的ktx文件,带mipmap)详细使用说明:QCompressCmd.exe /?3)ARM Mali工具下载地址
命令行转换脚本for %%i in (*.tga) do PVRTexTool.exe -f ETC -i %%i(将本目录下的所有tga文件,转换成"ETC"编码式的pvr文件,不带mipmap这里还是使用的PVRTexTool.exe,也可以使用QCompressCmd.exe)详细使用说明:PVRTexTool.exe /?4)nVIDIA Tegra可以使用DirectX SDK中自带的DirectX Texture Tool进行转换可视化转换界面
命令行转换脚本for %%i in (*.tga) do texconv.exe -f DXT5 %%i(将本目录下的所有tga文件,转换成"DXT5"编码式的dds文件,不带mipmap)详细使用说明:TexConv.exe /?
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