紋理壓縮

紋理壓縮（Texture compression）是一種專為在三維計算機圖形渲染系統中存儲紋理而使用的圖像壓縮技術。與普通圖像壓縮算法的不同之處在於，紋理壓縮算法為紋素的隨機存取做了優化。

設計初衷

在Beers，Agrawala和Chaddha於1996發表的一篇影響深遠的論文基於已壓縮紋理的渲染（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） ^[1]中，他們列舉四項紋理壓縮的特點，使其不同於其他圖像壓縮技術。

解壓速度：由於最好能直接從已壓縮的紋理直接渲染，為了儘可能地不影響性能，解壓縮要儘可能快。
隨機訪問：由於幾乎不可能預測紋素被訪問的順序，任何紋理壓縮算法必須允許對其中紋素的隨機訪問。所以幾乎所有的紋理壓縮算法都以塊為單位壓縮和存儲紋素，當某一紋素被訪問時，只有同一塊中若干紋素被讀取和解壓縮。這項需求也排除了很多壓縮率較高的圖像壓縮方式，例如JPEG和行程長度編碼。
壓縮率和圖像質量：由於人眼的不精確性，相比於其他應用領域，圖像渲染更適宜使用有損數據壓縮。
編碼速度：紋理壓縮對壓縮速度要求不高，因為絕大多數情況下，紋理只需要進行一次壓縮。

由於其數據訪問模式是事先知道的，紋理壓縮常作為整個繪圖管線的一部分，在繪製時對動態地已壓縮數據進行解壓縮。而反過來繪製管線也可以通過紋理壓縮技術來降低對於帶寬和存儲的需求。在紋理貼圖中，已壓縮紋理和沒有經過壓縮的紋理使用起來基本沒有區別，都可以被用來存儲顏色數據或其他數據，例如凹凸貼圖或法線貼圖，也都可以和Mipmapping或各向異性過濾等共同使用。

格式和硬件支持

常見的紋理壓縮格式有S3紋理壓縮，PowerVR紋理壓縮（PVRTC），愛立信紋理壓縮（ETC）和由ARM開發的自適應可伸縮紋理壓縮（Adaptive Scalable Texture Compression)。絕大多數支持OpenGL和OpenGL ES的顯卡，尤其是移動設備上的顯卡，都支持一種或多種壓縮格式（主要以擴展的形式）。

參見

參考文獻

^ Andrew Beers; Maneesh Agrawala, Navin Chaddha, Rendering from Compressed Textures, Computer Graphics, Proc. SIGGRAPH, 1996: 373–378

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[1] Andrew Beers; Maneesh Agrawala, Navin Chaddha, Rendering from Compressed Textures, Computer Graphics, Proc. SIGGRAPH, 1996: 373–378

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