🎨 纹理 · 像素流水线
30 章 · 从入门到架构
01
GPU渲染管线概述
从CPU到GPU的图形处理流程,渲染管线的各个阶段
02
纹理映射基础
纹理坐标、采样、过滤(最近邻/双线性/三线性)
03
纹理映射单元 (TMU) 架构
TMU在GPU中的位置,内部组成
04
纹理缓存 (Texture Cache)
缓存策略、命中率优化、缓存行设计
05
纹理压缩技术
DXT/BC系列、ASTC、ETC2,压缩对带宽的影响
06
各向异性过滤
原理、实现方式、性能与质量的权衡
07
Mipmap技术
多级渐远纹理生成、选择、三线性插值
08
纹理寻址模式
重复、镜像、钳制、边框,硬件实现
09
纹理格式与内部表示
RGBA、浮点纹理、深度纹理、整数纹理
10
像素处理流水线概述
从光栅化到像素输出的完整流程
11
光栅化阶段
三角形遍历、像素覆盖计算、Early-Z测试
12
像素着色器 (Pixel Shader)
着色器模型演进、指令集、执行单元
13
深度测试与模板测试
深度缓冲区、模板缓冲区、测试逻辑
14
混合操作 (Blending)
Alpha混合、逻辑操作、混合方程
15
多重采样抗锯齿 (MSAA)
采样模式、解析过程、与TMU的交互
16
渲染输出单元 (ROP)
ROP架构、颜色压缩、写入帧缓冲区
17
纹理与像素的交互
TMU如何为像素着色器提供数据,延迟与带宽
18
统一着色器架构
统一着色器与分离架构对比,资源调度
19
GPU内存子系统
显存类型 (GDDR/HBM)、内存控制器、带宽计算
20
Tile-Based渲染
Tile划分、On-Chip存储、带宽节省原理
21
IMR 与 TBR 对比
立即模式 vs Tile-Based,架构差异、适用场景
22
延迟渲染 (Deferred Rendering)
G-Buffer、光照pass、与TMU的关系
23
纹理流送 (Texture Streaming)
动态加载、LOD管理、内存预算
24
虚拟纹理 (Virtual Texturing)
分页机制、间接寻址、硬件支持
25
GPU并行性
SIMT模型、Warp/Wavefront调度、线程束发散
26
纹理映射中的性能瓶颈
带宽受限、计算受限、延迟隐藏
27
现代GPU架构案例
NVIDIA Ada Lovelace、AMD RDNA 3 的TMU设计
28
移动GPU纹理单元
PowerVR、Mali、Adreno 纹理处理特点
29
光线追踪与纹理
BVH遍历、纹理在光线追踪中的应用、去噪
30
未来趋势
神经网络纹理压缩、实时路径追踪、异构计算融合