DirectX 12 是否消除了对纹理图集的需求？答案

【问题标题】：Does DirectX 12 eliminate the need for texture atlasing?DirectX 12 是否消除了对纹理图集的需求？
【发布时间】：2016-11-25 08:17:33
【问题描述】：

我记得当我看到关于 DirectX 12 的最初讨论时，我认为它消除了对纹理图集的需要。但是，现在我正在浏览文档，似乎没有那么明显的结论。

我见过的一个可以替代它的功能是 HLSL 中资源数组的动态非统一索引：

Texture2D<float4> textures[128];
SamplerState sampler;

textures[NonUniformResourceIndex(textureIndex)].Sample(sampler, uv);

另一个潜在功能是ExecuteIndirect，它将仍然是一堆单独的绘图和资源更改调用编码到缓冲区，并在单个 CPU 调用中立即将其提交给 GPU。

这两种方法都可以解决纹理图集的局限性（无法在图集区域上使用边框模式，有问题的 mipmapping），但我想知道性能特征或预期是否类似于纹理图集，或者该技术是否仍然存在有道理。

我也很想知道答案是否适用于 Mantle、Vulkan 和 Metal。

【问题讨论】：

标签： texture-atlas directx-12

【解决方案1】：

简短的回答是肯定的，冗长的回答可能是在某些情况下，atlas 会有轻微的性能优势。

使用 DX12 和 Vulkan，您可以忘记 Mantle。当前使用描述符的纹理表示接近金属，使用 bindless 不会带来太多性能损失，并且在当前硬件上常规纹理或 bindless 的纹理获取是相同的，并且可能在未来，因为它是要走的路。

在 nVidia 上，绝对没有惩罚，NonUniformResourceIndex 不是他们架构的要求，无绑定即可。

在 AMD 上，NonUniformResourceIndex 具有着色器代码生成含义，如果将它们相乘可能会产生成本，最好避免使用它们。理想情况下，您一次不要使用使用多个索引的绘制调用（在一个实例或跨实例中）。这是因为 GPU 使用向量和标量寄存器的组合。纹理和采样器描述符被加载到标量寄存器中。如果你的纹理有不同的索引，它就不能正常工作。 NonUniformResourceIndex 的作用是在活动线程上生成一个循环，消耗索引，为它屏蔽线程并进行提取，循环直到它继续处理所有线程。但忽略这些考虑，无绑定纹理使用与常规绑定相同的系统。

ExecuteIndirect 也是一个很好的交易，它现在在驱动程序中并不总是完美的优化，但是随着更多的游戏带有 DX12 引擎，它会有所改善。这个 API 为 gpu 剔除和许多减少更多 cpu 工作的解决方案打开了大门。在 Xbox One 上，甚至可以用它更改 PipelineStateObject。

【讨论】：

这是非常好的信息！我的用例类似于在不使用 spritesheet 的情况下绘制精灵，因此纹理索引可能会在不同三角形（四边形）对的像素之间发散。我猜即使在 ATI 上，如果精灵不是微不足道的，很少有扭曲会最终发散。
在这种情况下，您将不得不使用非统一索引标记，但大多数波会看到单个索引，并且着色器开销应该可以忽略不计。如果您的粒子有大量过度绘制，您甚至可能希望在全屏计算过程中手动栅格化它们。