[發明專利]一種GPU壓縮紋理處理方法

有效

• 申請號: 202010168646.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111402380B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 張金礦;熊永春
• 申請（專利權）人: 杭州小影創新科技股份有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00;G06T15/04;G06T15/50;G06T5/00;G06T7/90
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 賀龍萍

1.一種GPU壓縮紋理處理方法，其特征是，具體包括如下步驟：

（1）根據需要選擇使用合適的GPU硬件壓縮紋理生成方法處理貼圖素材，生成GPU硬件壓縮紋理資源文件；

（2）參考矢量量化方法，重新計算數據塊的圖像像素索引；具體操作方法為：對硬件壓縮紋理數據塊中的像素索引進行有損量化處理，選擇和控制數據塊的整體均方誤差，重新計算數據塊的圖像像素索引值，按照逐行遍歷方式逐行遍歷像素索引并構建調色盤索引字典，確保整體壓縮質量損失在給定的范圍內；其中：GPU硬件紋理壓縮方法使用分塊方法處理素材圖片，硬件壓縮紋理數據塊是所生成的壓縮資源文件的數據組成部分；以NxM數據塊為例，其內部包含NxM個索引及兩個端點顏色值Ca和Cb作為RGB索引調色盤，使用二進制位數b進行存儲像素索引值，那么量化后的第i個像素顏色值Ci按如下公式進行計算，

數據塊的整體均方誤差則按如下計算，

其中：Cx表示壓縮前圖像的顏色像素值；

構建調色盤索引字典具體為：按照逐行遍歷方式逐行遍歷并按照計算像素顏色值的公式計算MxN數據塊的像素索引值，若字典中已存在相同的索引值，則將其作為該像素的調色索引值；反之，若字典中不存在相同的索引值，在字典中搜尋整體均方誤差在給定的范圍內的鄰近的調色索引值，若找到，則將鄰近值作為該像素的調色索引；反之，則將該索引值添加到字典中；

（3）組合全部數據塊中的端點顏色值構成原始紋理圖像的低分辨率表示，然后應用YCoCg顏色空間變化解耦空間鄰近RGB顏色值，對變換后的圖像數據進行離散小波變換，修改數據概率分布曲線，為熵編碼做準備；

（4）利用非對稱數字系統方法進行熵編碼，并交織熵編碼結果數據，去除數據冗余度，生成GPU壓縮紋理數據文件；

（5）利用GPU高效流水線和大規模數據處理能力，通過自定義解碼處理過程，將紋理解碼成硬件支持的壓縮紋理格式對應的顯存數據，滿足紋理貼圖需求。

2.根據權利要求1所述的一種GPU壓縮紋理處理方法，其特征是，在步驟（1）中，具體操作方法為：根據需要選擇選取合適的GPU硬件壓縮紋理生成方法，對貼圖紋理圖片進行轉碼和壓縮處理，根據處理紋理圖片特點和功能要求，控制圖片壓縮質量，生成GPU硬件直接支持的壓縮紋理格式資源文件；其中：GPU硬件壓縮紋理生成方法指的是根據目標硬件GPU壓縮紋理格式，選取特定的編碼器。

3.根據權利要求1所述的一種GPU壓縮紋理處理方法，其特征是，在步驟（3）中，具體操作方法為：組合硬件壓縮紋理圖像的數據塊中的端點顏色值，構成原始紋理圖像的低分辨率表示，應用無損的YCoCg顏色空間變換，解耦空間鄰近RGB顏色值，對變換后的Y通道和CoCg通道圖像數據進行離散小波變換和濾波處理，修改數據概率分布曲線，為熵編碼做準備。

4.根據權利要求1所述的一種GPU壓縮紋理處理方法，其特征是，在步驟（4）中，具體操作方法為：基于非對稱數字系統的有限狀態熵編碼方法，對數據塊像素調色盤索引字典和離散小波變換后的數據分別進行編碼處理，去除數據冗余度，同時交織熵編碼結果數據，為GPU并行解碼做準備，存儲交織結果以生成GPU壓縮紋理數據文件。

5.根據權利要求4所述的一種GPU壓縮紋理處理方法，其特征是，在步驟（4）中，對于動圖紋理素材資源，借鑒視頻編碼思想，使用幀內/幀間編碼和前向預測方式去除時域的信息冗余度。

6.根據權利要求1所述的一種GPU壓縮紋理處理方法，其特征是，在步驟（5）中，具體操作方法為：利用GPU大規模數據平行處理能力，通過自定義處理過程著色器，反交織壓縮數據流并同時解碼，在顯存中重新生成硬件支持的壓縮紋理格式資源，對應GPU硬件壓縮紋理資源應用紋理貼圖方法，增強物體的真實感和視覺效果。