C++ 从平铺图像中进行双线性采样有什么好的策略吗？

对图像进行双线性采样时，需要4个相邻像素。这对于内存中线性的图像来说很容易。 但是，如果图像是由内存中的单个磁贴组成的，则在最坏的情况下，四个样本中的每一个都位于不同的磁贴中。 有哪些策略可以加快这一速度？假设瓷砖是两个正方形的幂。在大多数情况下，聚集应位于一个平铺内

有一个瓦片指针的w x h数组T，每个瓦片是一个k x k像素的原始数组。如何制作一个快速聚集（x，y，dest）函数，返回（x，y）、（x+1，y）、（x，y+1）、（x+1，y+1）处的四个像素

如果平铺不是原始指针，而是可能需要分页的对象，该怎么办？因此，如果（T[o]==0）PageIn（o），则需要进行测试

另外，整个图像的边缘应该夹紧，所以值（-1，y）=值（0，y）等

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这是一个非常开放的问题。我知道怎么做。我正在寻找技巧和技巧，如何快速做到这一点

您始终可以将指针预先分配给平铺中的行。将它们排序为一个大的指针数组，您可以通过访问指针数组访问平铺扫描线

char* ptr [numTilesH][numTilesV * tileHeight];

// ... fill the pointer array with pointers to the beginning of each 
// scanline in a tile...

// ...assume 256 grey scales
unsigned char getPixel (int x, int y) {
   int hTileNr = x / tileWidth;
   int hTileOffs = x % tileWidth;

   char * pixelPtr = ptr [hTileNr][y];
   return pixelPtr [hTileOfs];
}

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在这种情况下，优化是典型的内存与CPU折衷。正如您在这里看到的，对像素的访问是一个带余数的除法，以及两个数组访问。一旦设置了指针数组，速度应该非常快。但是，平铺越多，扫描线指针所需的内存就越大——可能达到了指针阵列过于昂贵的程度。

您始终可以将指针预先分配给平铺内的线。将它们排序为一个大的指针数组，您可以通过访问指针数组访问平铺扫描线

char* ptr [numTilesH][numTilesV * tileHeight];

// ... fill the pointer array with pointers to the beginning of each 
// scanline in a tile...

// ...assume 256 grey scales
unsigned char getPixel (int x, int y) {
   int hTileNr = x / tileWidth;
   int hTileOffs = x % tileWidth;

   char * pixelPtr = ptr [hTileNr][y];
   return pixelPtr [hTileOfs];
}

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在这种情况下，优化是典型的内存与CPU折衷。正如您在这里看到的，对像素的访问是一个带余数的除法，以及两个数组访问。一旦设置了指针数组，速度应该非常快。但是，平铺越多，扫描线指针所需的内存就越大—可能达到指针阵列过于昂贵的程度。

让平铺存储冗余像素—也就是说，在两个相邻平铺的平铺边界附近存储像素（如果像素靠近平铺角，则实际存储在4个平铺中）

这完全消除了以浪费内存为代价读取像素（包括边界附近）的开销。此外，写入像素更难-写入单个像素可能需要更新多达4个分片。但是，如果计算整个图像，生成冗余像素是一个统一的过程

您可能需要为磁贴选择特定的大小。例如，宽度=62像素（当像素=字节时）；添加两个冗余像素后，宽度等于缓存线（假设为64字节）

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如果使用双三次插值，则从每一侧添加2个冗余像素。

让您的磁贴存储冗余像素-即，在相邻的两个磁贴中靠近磁贴边界存储像素（如果像素靠近磁贴的角，则实际上在4个磁贴中存储像素）

这完全消除了以浪费内存为代价读取像素（包括边界附近）的开销。此外，写入像素更难-写入单个像素可能需要更新多达4个分片。但是，如果计算整个图像，生成冗余像素是一个统一的过程

您可能需要为磁贴选择特定的大小。例如，宽度=62像素（当像素=字节时）；添加两个冗余像素后，宽度等于缓存线（假设为64字节）

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如果使用双三次插值，则从每一侧添加2个冗余像素。

能否将瓷砖宽度增加到2像素或更高？假设您有16x16个平铺，将它们制作为18x18个平铺，其中新行和列来自附近的平铺。您仍然认为它们是16x16瓦片，但是当涉及插值边框像素时，您的邻域数据只是加载在附加行/列中。@玛格丽特布卢姆，我将您的评论转换为答案。事实上，我在过去使用过这个想法（对于1位像素），所以在我写我的答案之前，我甚至没有读过你的评论。你能让瓷砖宽2像素，高2像素吗？假设您有16x16个平铺，将它们制作为18x18个平铺，其中新行和列来自附近的平铺。您仍然认为它们是16x16瓦片，但是当涉及插值边框像素时，您的邻域数据只是加载在附加行/列中。@玛格丽特布卢姆，我将您的评论转换为答案。事实上，我在过去使用过这个想法（对于1位像素），所以在我写我的答案之前，我甚至没有读过你的评论。实际上我已经尝试过了。但是，像高斯滤波器而不是双线性滤波器这样的大面积滤波器呢？最终你只是在转移问题。我同意你的解决方案对书面问题来说是一个很好的解决方案，但并不符合它的精神。复制边界的另一个大问题是类似mip映射的技术。两块瓷砖的力量在2x2的盒子里很好地取样。事实上，你的答案非常有帮助。如果我真的只需要取一个双线性样本，这绝对是正确的方法。我确实用它做过实验。但是，像高斯滤波器而不是双线性滤波器这样的大面积滤波器呢？最终你只是在转移问题。我同意你的解决方案对书面问题来说是一个很好的解决方案，但并不符合它的精神。复制边界的另一个大问题是类似mip映射的技术。两块瓷砖的力量在2x2的盒子里很好地取样。事实上，你的答案非常有帮助。如果我真的只需要采取双线性样本，这绝对是正确的方法。