Hotball 的小屋

貼圖壓縮簡介 [Part 4]

在這篇文章中，會簡單介紹 3dfx 的 FXT1 貼圖壓縮技術。

基本上，FXT1 和 S3TC 是非常類似的。不過，FXT1 使用 8x4 的區塊，而非 S3TC 的 4x4 區塊。而且，相對於 S3TC 只有一種壓縮方式（即 DXT1，DXT2 ~ DXT5 只是將 DXT1 加上 alpha channel 而已），FXT1 有四種不同的方式。這使得在壓縮的時候，可以針對不同的情形，使用最適當的壓縮方式。

FXT1 有四種壓縮方式，都是使用 8x4 的區塊。第一種方式稱為 CC_HI，用來壓縮使用 1 bit alpha channel 來表示「透明 texel」的貼圖。

CC_HI 和 DXT1 非常類似，它也是存放兩個顏色。不過，和 DXT1 不同的是，CC_HI 用的是 15 bits 5-5-5 RGB 的格式，而不是 16 bits 5-6-5 RGB 的格式。

利用線性內插的方式（類似 DXT1 的方式），CC_HI 的兩個顏色會內插出五個顏色，合起來是七個顏色，再加上一個顏色表示「透明 texel」。每個 texel 則使用 3 bits 的 index 來指向這八個顏色。另外，CC_HI 使用 2 bits 的 mode bits 來表示這個區塊是 CC_HI 格式。所以，一個 8x4 的區塊需要 2 + 2x15 + 32x3 = 128 bits。因此，如果貼圖是 16 bits 的話，壓縮比就是 1:4。

第二種方式稱為 CC_CHROMA，它是專門用來存放沒有 alpha channle 的貼圖。基本上，CC_CHROMA 的方式很簡單：它存放四個 15 bits 的顏色，每個 texel 則用一個 2 bits 的 index 指向這四個顏色。它的 mode bits 是 3 bits，還有一個未使用的 bit，所以它需要的空間是 3 + 1 + 4x15 + 32x2 = 128 bits。

第三種方式稱為 CC_MIXED，這個模式非常的複雜。它將 8x4 的區塊分成兩個 4x4 的小區塊，每個小區塊有兩個 16 bits 5-6-5 RGB 的顏色。每個小區塊中的壓縮方式則和 DXT1 幾乎是相同的，但是它不是用顏色的大小來區分「是否有 alpha channel」，而是用一個 alpha bit 來區分。這個模式需要的空間也是 128 bits。

第四種方式則是 CC_ALPHA，是用來處理具有多位元 alpha channel 的模式（類似 DXT2 ~ DXT5）。它使用三個 20 bits 5-5-5-5 ARGB 格式的顏色，並有兩種模式：第一種模式，每個 texel 的 index（2 bits）指向這三個顏色，而第四個顏色則是表示「透明 texel」。第二種模式，則是將區塊分成兩個小區塊，並使用類似 DXT1 的方式（第一個小區塊用 COLOR0 和 COLOR1 為基礎色，而第二個小區塊則用 COLOR1 和 COLOR2 為基礎色），只不過有加上 alpha channel。這個格式的 mode bit 是 3 bits，再加上一個「模式 bit」，所以需要的空間是 3 + 1 + 20x3 + 32x2 = 128 bits。

基本上，FXT1 的壓縮比和 S3TC 並沒有很大的差別，但是一般來說，效果（特別是壓縮 24 bits 或 32 bits 的貼圖）則比 S3TC 要好一些。不過，它的區塊較大，也會使顯示晶片在處理時的效率較差。

FXT1 和 S3TC 都有相對應的 OpenGL extension 來提供支援。所以，如果想要取得更詳細的資料，可以到 OpenGL® Extension Registry 網站取得。S3TC 的 extension 稱為 GL_EXT_texture_compression_s3tc，而 FXT1 的 extension 則稱為 GL_3DFX_texture_compression_FXT1。在 extension 的文件中，有詳細的格式說明。

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8/1/2000, Ping-Che Chen

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