关于opengl-es:OpenGL-ES-压缩纹理

什么是压缩纹理

在理论利用特地是游戏中纹理占用了相当大的包体积，而且 GPU 无奈间接解码目前风行的图片格式，图片必须转换为 RGB 等类型的格局能力上传到 GPU 内存，这显然减少了 GPU 内存的占用。为了解决这些问题于是呈现了 GPU 反对的压缩纹理格局，在 GPU 中进行解码。压缩纹理属于有损压缩，更在意解码速度，而编码在程序运行之前，因而速度较慢。

压缩纹理的常见格局

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）ETC2（Ericsson texture compression)
3）PVRTC (PowerVR texture compression)
4）ATITC (ATI texture compression)
5）S3TC (S3 texture compression)

ETC1

ETC1 格局是 OpenGL ES 图形规范的一部分，并且被所有的 Android 设施所反对。
扩大名为: GL_OES_compressed_ETC1_RGB8_texture，不反对通明通道，所以仅能用于不通明纹理。
且要求大小是 2 次幂。
当加载压缩纹理时，参数反对如下格局：GL_ETC1_RGB8_OES(RGB，每个像素 0.5 个字节)

ETC2

ETC2 是 ETC1 的扩大，压缩比率一样，但压缩品质更高，而且反对通明通道，能残缺存储 RGBA 信息。ETC2 须要 OpenGL ES 3.0（对应 WebGL 2.0）环境，目前还有不少低端 Android 手机不兼容，iOS 方面从 iPhone5S 开始都反对 OpenGL ES 3.0。ETC2 和 ETC1 一样，长宽能够不相等，但要求是 2 的幂次方。

PVRTC

反对的 GPU 为 Imagination Technologies 的 PowerVR SGX 系列。
OpenGL ES 的扩大名为: GL_IMG_texture_compression_pvrtc。
当加载压缩纹理时，参数反对如下几种格局：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 0.25 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 0.25 个字节)

ATITC

反对的 GPU 为 Qualcomm 的 Adreno 系列。
反对的 OpenGL ES 扩大名为: GL_ATI_texture_compression_atitc。
当加载压缩纹理时，参数反对如下类型的纹理：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 上宽泛被应用，然而在挪动设施上还是属于陈腐事物。反对的 GPU 为 NVIDIA Tegra 系列。
OpenGL ES 扩大名为:
GL_EXT_texture_compression_dxt1 和 GL_EXT_texture_compression_s3tc。
当加载压缩纹理时，参数有如下几种格局：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)

压缩纹理相干 API 的应用

1）取得 GPU 的型号

glGetString(GL_RENDERER)

2）取得 GPU 的生产厂商

glGetString(GL_VENDOR);

3）获取 GPU 反对哪些压缩纹理

string extensions = (const char*)glGetString(GL_EXTENSIONS);

4）判断是否反对 ETC1 格局的压缩纹理

return (extensions.find("GL_OES_compressed_ETC1_RGB8_texture")!= string::npos);

5）判断是否反对 DXT 格局的压缩纹理

return (extensions.find("GL_EXT_texture_compression_dxt1")!= string::npos ||
    extensions.find("GL_EXT_texture_compression_s3tc")!= string::npos);

6）判断是否反对 PVRTC 格局的压缩纹理

return (extensions.find("GL_IMG_texture_compression_pvrtc")!= string::npos);

7）判断是否反对 ATITC 格局的压缩纹理

return (extensions.find("GL_AMD_compressed_ATC_texture")!= string::npos ||
    extensions.find("GL_ATI_texture_compression_atitc")!= string::npos);

8）上传压缩纹理数据

void glCompressedTexImage2D(
        GLenum target,
        GLint level,
        GLenum internalformat,
        GLsizei width,
        GLsizei height,
        GLint border,
        GLsizei imageSize,
        const GLvoid * data);

internalformat 即是压缩纹理格局的类型。
9）查看设施反对的 texture 压缩格局，能够应用如下代码获取：

int num_formats;
glGetIntegerv(GL_NUM_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS, &num_formats);
std::cout<<"Texture extensions:"<<num_formats<<std::endl;

int *formats = (int*)alloca(num_formats * sizeof(int));
glGetIntegerv(GL_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS, formats);
for(int i=0; i<num_formats; i++)
{std::cout<<i<<"0x"<<hex<<formats[i]<<dec<<std::endl;
} 

// 留神应用 PVRTC 格局纹理时，纹理的 filter mode 不能设置为 GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR, 
// 否则的话加载进去的画线显示彩色, 这里有提到。

10）glTexImage 中指定压缩格局能够对上传的纹理进行压缩以改善内存应用，通过设置 intenalFormat 为表中一个值实现。通过这种形式进行图像压缩减少了纹理加载的开销，但却可能通过更无效地应用纹理存储空间来减少纹理性能，如果因为某些起因无奈对纹理进行压缩，OpenGL 就会应用下表中所列出的根本外部格局，并加载未经压缩的纹理。

GL_COMPRESSED_RGB : GL_RGB
GL_COMPRESSED_RGBA : GL_RGBA
GL_COMPRESSED_SRGB : GL_SRGB
GL_COMPRESSED_SRGB_ALPHA : GL_RGBA
GL_COMPRESSED_RED : GL_RED
GL_COMPRESSED_RG : GL_RG

除了这些压缩格局外，OpenGL 中还退出了一些特定的压缩格局，即 GL_COMPRESSED_SIGNED_RED_RGTC1，GL_COMPRESSED_SIGNED_RED_RGTC2，和 GL_COMPRESSED_SIGNED_RG_RGTC2，它们用于各种单色彩通道和双色彩通道压缩纹理，他们代替了兼容版本中 GL_LUMINANCE 和 GL_LUMINANCE_ALPHA 的性能
11）判断纹理是否被胜利压缩

GLint comFlag; 
glGetTexLevelParameteriv(GL_TEXTURE_2D,0,GL_TEXTURE_COMPRESSED,&comFlag);

glGetTexLevelParameteriv 第三参数反对的有：

GL_TEXTURE_COMPRESSED：如果纹理被压缩返回 1，否则返回 0
GL_TEXTURE_COMPRESSED_IMAGE_SIZE：获取压缩后的纹理大小（以字节为单位）GL_TEXTURE_INTERNAL_FORMAT：所应用的压缩格局
GL_NUM_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS：反对的压缩纹理格局数量
GL_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS：反对的压缩纹理格局数组
GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT: 抉择压缩格局的形式 

11）指定抉择压缩格局的形式

glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_FASTEST); // 最快
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_NICEST);  // 品质最好
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_DONT_CARE); // 自行抉择 

压缩纹理工具

每种压缩纹理以及相应的厂商都提供了压缩纹理的工具，包含可视化工具和命令行工具，可自行下载
1）Imagination Technologies PowerVR
PVETextTool
2）Qualcomm Adreno
Adreno Texture Tool
3）ARM Mali
Mail Texture Compression Tool
4）nVIDIA Tegra
DirectX Texture Tool