Performance OpenGL/DirectX：Mipmapping如何提高性能？

我很理解你。我不理解（在硬件/驱动程序级别上）mipmapping如何提高应用程序的性能（至少经常有人这样说）。在执行片段着色器之前，驱动程序不知道要访问哪个mipmap级别，因此无论如何，所有mipmap级别都需要存在于VRAM中，还是我错了

---

到底是什么导致了性能的提高？

mipmap之所以有用，至少有两个原因：

• 视觉质量-场景在远处看起来更好，有更多的模糊（通常比闪烁的像素看起来更好）。此外，可以使用各向异性过滤，大大提高视觉质量
• 性能：对于远处的对象，我们可以使用较小的纹理，因此整个操作应该更快：有时整个mip可以放在纹理缓存中。这称为缓存一致性。
  • 大讨论
• 一般来说，mipmap只需要33%更多的内存，因此具有更好的质量和潜在的性能增益的成本非常低。请注意，应针对特定场景结构测量实际性能改进

---

请参见此处的信息：

毫无疑问，您知道mip链较低LOD中的每个纹理都覆盖了总纹理图像区域的较高百分比，对吗

在远处采样纹理时，硬件将使用较低的LOD。发生这种情况时，解析缩小所需的样本邻域将变小，因此需要更少的（未缓存的）获取。这完全是关于在纹理采样期间实际必须获取的内存量，而不是占用的内存量（假设您没有遇到纹理抖动）

我认为这可能需要一个可视化的表示，所以我将借用下面的图表，它来自于

---

在左侧，您可以看到当您始终在单个LOD上进行天真采样时会发生什么（顺便说一下，此图显示的是线性缩小过滤），在右侧，您可以看到mipmapping会发生什么。它不仅通过更紧密地匹配片段的有效大小来提高图像质量，而且由于较低mipmap LOD中的纹理数较少，因此可以更高效地缓存它。

是什么让您认为只占用一些RAM的东西会对性能产生影响？它只是被动地坐在那里。只有主动从RAM中获取数据时，带宽才会被消耗。为了详细说明这一点，大多数高性能3D应用程序的带宽是有限的。通过减少纹理采样的带宽要求（通过重用缓存的texel值），可以加快关键路径的速度。对于算术或CPU受限的应用程序，MIP映射并不能提高性能。因此-性能的提高完全来自缓存效率？@user1282931:是的，这是正确的。看看这里，它基本上把我说的话再清楚一点：谢谢！最后一个问题——“内存带宽”到底是什么？是cpu和Vram之间的带宽吗？或者Vram和着色器单元之间的带宽？@user1282931：图形硬件中的内存带宽通常指Vram->shader。在大多数高性能GPU（如非集成）体系结构中，CPU到VRAM被视为总线通信量（将Xbox 360和下一代游戏机视为例外，而非规则；它们共享CPU和GPU的相同内存接口），这有其自身的带宽限制。但它实际上指的是任何时候必须提取内存，无论是来自缓存、VRAM还是PCIe之类的系统总线，它只是引入了一种层次结构，即越来越慢的源。这并不完全正确。“整个操作[更快]的原因是，当您访问纹理大小与光栅化像素的UV导数（自动选择的MIP级别）相匹配的MIP级别时，由于空间局部性，您可以更好地利用缓存。如果您的纹理不匹配（特别是更小），则每个样本更有可能导致缓存未命中，因此需要从视频内存读取。无论MIP级别的实际大小如何，这都适用。添加了arcsynthesis讨论的链接：