dds

Сжатие текстур, часть III. BPTC

  • Дата публикации: 13.01.2024
  • /Метки: dds, image processing
  • /Комментарии: 0

Продолжение серии постов о сжатых текстурных форматах (часть I, часть II).

BPTC (BC6, BC7)

Block Partition Texture Compression

BPTC является частью ядра OpenGL начиная с версии 4.2. Обеспечивает лучшее качество по сравнению с семейством S3TC, при этом у него хорошая поддержка на десктопных платформах. У формата есть есть две разновидности: BC6 и BC7 (в обозначении DXGI).

BC7 используется для сжатия беззнаковых нормализованных изображений (то есть, обычных изображений глубиной цвета 8 бит на канал). Блок 4×4 преобразуется в 128 бит. Принцип сжатия во многом аналогичен S3TC – хранятся начальный и конечный пороговые цвета (endpoints), вместо пикселей сохраняются индексы интерполированных значений между ними. Отличие в том, что BPTC может хранить отдельные градиенты для каждого канала, подобно тому, как DXT5 разделяет цвет и альфу. BPTC поддерживает гибкий механизм группировки каналов: каждый блок может использовать один из 7 разных режимов группировки.

BC7 кодирует изображения с альфа-каналом. У него есть две версии – в линейном (GL_COMPRESSED_RGBA_BPTC_UNORM_ARB) и гамма-пространстве (GL_COMPRESSED_SRGB_ALPHA_BPTC_UNORM_ARB). Они математически эквивалентны, различие существует лишь для удобства интерпретации данных в приложениях (то есть, сэмплы из sRGB-текстур нужно, как обычно, переводить в линейное пространство перед тем, как использовать в каких-либо вычислениях).

BC6 (BPTC_FLOAT) – самый распространенный на сегодняшний день (и единственный на большинстве платформ) формат сжатия для HDR-изображений. Формат кодирует числа с плавающей запятой и не поддерживает альфа-канал. Первый endpoint хранится с высокой точностью, второй представляет собой смещение относительно первого, хранящееся с низкой точностью.

BC6 существует в двух версиях – COMPRESSED_RGB_BPTC_SIGNED_FLOAT_ARB и COMPRESSED_RGB_BPTC_UNSIGNED_FLOAT_ARB, которые, соответственно, кодируют знаковые и беззнаковые значения.

Сжатие текстур, часть I. S3TC

  • Дата публикации: 18.09.2023
  • /Метки: dds, image processing
  • /Комментарии: 0

Я как-то обещал написать пост с подробным разбором всех форматов сжатия текстур и соответствующего инструментария – и вот, наконец, начинаю публиковать частями. Сегодня рассмотрим один из старейших и самых популярных – S3TC (DXTn).

Тот или иной способ сжатия сегодня используется почти во всех стандартных графических форматах. Однако такие форматы, как PNG или JPEG, хотя и сжимают весьма эффективно, для текстур в видеопамяти не годятся – они предназначены для хранения на диске и передачи по сети. В качестве текстур их можно использовать только после декомпрессии. Для хранения текстур в сжатом виде были созданы специализированные форматы, которые позволяют считывать пиксели на лету, без полной декомпрессии данных.

(далее…)

Dagon 0.14.0

Выпустил новую версию движка. Основное нововведение – рефакторинг системы текстур: в частности, текстуры теперь могут быть загружены напрямую, без необходимости создавать объект SuperImage, что позволяет создавать текстуры любого формата, поддерживаемого OpenGL – таким образом, достигается лучшая совместимость с DDS. 2D-текстуры и кубические карты объединены в один класс Texture, и работать с ними стало проще. Появилась поддержка формата сжатия ASTC.

(далее…)

Новости по проектам

  • Дата публикации: 26.05.2022
  • /Метки: d, dagon, dds, rasterizer
  • /Комментарии: 0

Долго не писал в блог – не потому, что не о чем, а просто в последнее время психическое состояние не располагало к публичности. Ушел в себя, в рефлексию и размышления. Не могу отрицать, что энтузиазм по хобби-проектам у меня уже не тот, что раньше. Стало сложно сохранять прежний настрой, и вообще очень многие вещи в жизни отошли на второй план. Но я не бросаю D, не бросаю работу над движком – просто в данный момент пишу код небольшими итерациями, насколько хватает кратковременных состояний потока.

Из нового: практически доделал рефакторинг системы загрузки текстур в Dagon (ветка texture). Текстуры из DDS теперь загружаются напрямую, без создания промежуточных объектов SuperImage. Также 2D-текстуры и кубические карты объединены в один класс Texture, и работать с ними стало проще – например, загрузка карты окружения на стороне пользователя теперь выглядит одинаково как для кубической карты из DDS, так и для равнопромежуточной карты HDR. А еще появилась поддержка формата сжатия ASTC.

Обновил и выложил на GitHub свой старый программный растеризатор MiniGL. Попутно внес несколько улучшений – например, теперь конвейер поддерживает “шейдеры”: можно задать функции D, которые выполняются при обработке вершины и пикселя. Я не знаю, кому и для чего эта штука может пригодиться в 2022 году, но писать ее было весело, и код получился довольно наглядный и компактный – меньше 1000 строк, так что это как минимум хороший пример использования dlib.

И, наконец, около месяца у меня ушло на доработку одного интересного инструмента, не связанного с D, о котором я напишу подробнее в одном из следующих постов.

Dagon 0.12

Вышла новая версия движка Dagon. Главное нововведение в этом релизе – поддержка моделей в формате glTF (gltf+bin). glTF представляет собой текстовое описание трехмерной сцены на основе JSON, хранящее всю информацию, необходимую для ее отрисовки (граф, материалы, текстуры и т.д.). Главной особенностью glTF является лейаут, оптимизированный по скорости загрузки – для передачи в графические API данные из glTF практически не нужно декодировать или конвертировать, поэтому сцены загружаются очень быстро.

Также значительно улучшен загрузчик текстур в формате DDS. Список поддерживаемых пиксельных форматов расширился (в частности, 32- и 16-битными RGBA с плавающей запятой), появилась поддержка кубических карт и mip-уровней. К примеру, теперь стало возможно загружать кубические карты с предрассчитанными зеркальными лепестками (specular lobes) для разных уровней шероховатости. Декодирование неигровых форматов изображений (PNG, JPEG и др.) в Dagon теперь осуществляется при помощи библиотеки stb_image, что в разы ускорило загрузку ресурсов. Как бесплатный бонус – появилась поддержка формата PSD.

Добавлен новый эффект постобработки Depth of Field (расфокусированность) с реалистичным боке и настройками оптики. Исправлены некоторые баги постобработки и отложенных эффектов – в частности, устранен артефакт “черных точек”.

На смену встроенному физическому движку dmech идет привязка к Newton Dynamics, реализованная как расширение dagon:newton (подключается к проекту как отдельная зависимость). Newton предоставляет отличный компромисс между производительностью и стабильностью симуляции, поддерживает все стандартные геометрические тела, а также поддержку физики для ландшафтов и произвольных объектов (автоматически генерирует выпуклые оболочки для мешей).

Dagon теперь использует SDL 2.0.14.