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在《图形API学习工程（11）：使用纹理》中我学习了如何创建纹理，在创建时都指定了其格式：

对于DirectX，是DXGI_FORMAT。
对于Vulkan，是VkFormat。
（OpenGL也有类似的东西，随后讨论）

本篇的目标是——查阅资料并结合自己的思考，对纹理格式的相关内容进行学习与讨论，具体包括：

讨论为何要使用和指定不同的纹理格式
纹理格式中常见关键字的学习

讨论为何要指定纹理格式

在一开始，我并不理解为何要有不同的纹理格式，因为我知道显示器可以显示红绿蓝三种颜色的光分别有0~255级别，即8位二进制。那这样的话纹理中每个像素不就是最多用24位吗？如果加上alpha通道那不就是32位吗？为何还需要那么多纹理格式呢？

后来，我发现这种想法是很局限的。

导致格式不同的原因

在渲染时使用的纹理，并非都是所谓的 红、绿、蓝、Alpha四通道各8位 。还有其他格式的纹理被需要，原因有很多，至少在我的理解中有以下方面：

并非所有的纹理都需要红、绿、蓝、Alpha 这四个通道，比如有些纹理只需要其中一个通道即可完成它自己的任务。
有些纹理需要存储的光的强度并不是8位能表示的。比如HDR（high-dynamic range）。
有些纹理使用压缩来减少自己的内存开销，压缩方式例如 block-compression、ASTC

不同格式对应的位数

不同的纹理格式导致数据的大小不同。比如：

如果一个通道使用8位的BYTE保存，那么对于每个像素：红、绿、蓝、Alpha四通道就是4x8=32位。
如果一个通道使用32位的float保存，那么对于每个像素：红、绿、蓝、Alpha四通道就是4x32=128位。
如果使用了压缩技术，则情况更复杂一些，总体数据的大小一定比压缩前更小。

而同样数据大小可能有多种格式与之对应。例如：

对于每像素32位的大小。它既可能是“红、绿、蓝、Alpha四通道的BYTE”，也可能是“只有一个红通道的float”

因此创建纹理时指定格式是必要的，否则GPU就不知道如何对纹理数据进行解读。

常见关键字

这些纹理格式的命名都使用了缩写，在DXGI_FORMAT和VkFormat之间也有相似的共用词语。
为了能更快明白一个纹理格式名字的含义，我想对其中常见的关键词进行总结。
（对于更权威与全面的解释还需要看DXGI_FORMAT和VkFormat官方文档）

RGBA

Red、Green、Blue、Alpha。红、绿、蓝再加上一般表示不透明度的Alpha通道。
例如：

R8G8B8A8表示红通道8位、绿通道8位、蓝通道8位、Alpha通道8位。
R8G8相比上者只有红通道和绿通道

_UNORM

Unsigned-Normalized-Integer。无符号型归一化的整数。
所谓“无符号”指的是没有负数，即全是正值。
所谓的“归一化”指的是，最终表示的值是0.0~1.0。例如假设这个整数是8位的即0~255，那么255对应1.0，128大约对应0.5；假设这个整数是16位的，即0~65535，那么65535对应1.0，32768大约对应0.5。

举例格式：

R8G8B8A8_UNORM表示红通道8位、绿通道8位、蓝通道8位、Alpha通道8位，且8位代表的是一个无符号型归一化的整数。

_FLOAT

浮点数。对于DirectX来说是 _FLOAT，对于Vulakn来说是 _SFLOAT，不过含义相同，后者的S意思是 “signed”，即有符号的，而DirectX中同样是有符号的。

在DXGI_FORMAT文档中的说明：

32位的浮点数使用 IEEE 754 单精度 的标准：1位符号、8位指数偏移、23位数值部分。
16位的浮点数使用半精度（s10e5）的格式：1位符号、5位指数偏移、10位数值部分。

不过似乎在DXGI_FORMAT中也有既不是32位也不是16位的浮点数：

只是似乎比较少见。

_SNORM

Signed Normalized Integer。带符号的归一化的整数。

_UINT

Unsigned integer。无符号型的整数

_SINT

Signed Integer。带符号型的整数。

BC

block-compressed 型纹理压缩格式，详见：
Texture Block Compression in Direct3D 11 - Win32 apps | Microsoft Docs

ASTC

ASTC型纹理压缩格式，详见：
Using ASTC Texture Compression for Game Assets | NVIDIA Developer

OpenGL

而OpenGL在这方面似乎稍微繁琐一些，因为它指定纹理格式方面不是由一个东西决定的：

对于glTexImage2D这个函数，在《OpenGL红书》中有对相关参数较为权威的解释：

它指出：

internalformat指定了OpenGL应该怎样存储纹理中的数据。
而format和type共同指定了初始数据的格式。随后OpenGL将根据这个格式来对数据进行解析并转换为internalformat。

在《OpenGL红书》的【TextureFormats】章节可以看到对所有格式的说明

（在这篇文章中也有讨论：《OpenGL ES 3.0 纹理格式介绍及有效的内部格式、格式、类型组合_阿飞的博客-CSDN博客》值得学习）

未来问题

_SRGB 这个关键字似乎很频繁出现，具体的意义是什么？
DXGI_FORMAT中的 _TYPELESS 的含义。
OpenGL纹理格式更深入的学习

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