如何对纹理进行下采样

Question

（我在 Apple Metal 中这样做，但我认为这个问题也适用于 OpenGL 和 DirectX。非常欢迎来自 Metal 或 OpenGL 的代码示例。）

我有一个纹理 smallTex，其大小是另一个纹理 bigTex 大小的倍数。

例如，smallTex 的维度为 32x32，bigTex 的维度为 128x128。

我需要将bigTex的内容下采样到smallTex，这样smallTex中的每个像素都包含bigTex中相应像素的平均值。

首先我想我可以创建一个片段着色器，它从bigTex 采样并渲染到smallTex。但是，这样我会丢失很多信息，因为采样最多读取四个像素并在它们之间进行插值。

我需要的是真正的下采样，源中的每个像素对结果都有相同的影响。

我读到这可以使用 mipmap（本质上是原始纹理的下采样副本）来完成。但是我必须在bigTex 上启用mipmapping，这将对性能产生负面影响，因为我在bigTex 上执行了许多渲染（计算）步骤，这将导致GPU 需要大量工作来更新贴图。

我需要一个直接的 GPU 命令来对纹理进行下采样。

这可能吗？有什么提示吗？

Answer 1

Metal texture2d.sample() 方法中的线性过滤可以在您的内核中进行有限的下采样，但它是线性过滤，当下采样因子大于 2 时，数据可能会开始丢失。您当然可以使用这种方法以两倍的倍数重复传递到下采样，直到您接近为止。

另一种方法是 MPSImageLanczosScale，它将对图像进行 Lanczos 重采样。一般来说，这对于摄影图像看起来会好得多，但对于矢量艺术和其他具有大量精确边缘的内容来说，这可能是一个糟糕的选择。在这种情况下，您会看到来自 lanczos 窗口化 sinc() 内核的振铃。

这种振铃还会导致神经网络图像识别过滤器出现问题，因为振铃信号可能会被误认为是内容（例如头发）并导致网络准确性出现问题。通常，网络经过训练是您应该如何使用它的方式。

MPS 还提供 MPSImagePyramid 用于生成 mipmap。