纹理压缩格式详解：ASTC、BC、ETC 与 PVRTC

Wed, 22 Apr 2026 10:00:00 +0800

概述

纹理压缩（Texture Compression）是实时渲染中降低显存占用和带宽消耗的核心技术。与通用图像压缩（如 PNG、JPEG）不同，硬件纹理压缩格式支持随机访问——GPU 无需解压整幅图像即可直接读取单个 texel，这对纹理缓存和着色器采样至关重要。

本文系统梳理主流硬件纹理压缩格式的技术细节、适用场景及硬件支持情况，所有关键数据均来自官方文档与公开规范。

BC 系列（Block Compression）

BC 系列是 DirectX 生态中最主流的压缩格式，由 S3TC（DXT）发展而来，后续经 RGTC、BPTC 扩展为今日形态。所有 BC 格式均以固定 4×4 texel 块为单位进行编码。

BC1（原 DXT1 / S3TC）

数据量：64 bits / 4×4 block（4 bpp）
结构：两个 16-bit RGB565 端点色 + 16 个 2-bit 索引
色板：4 色（两个端点 + 两个插值色）
Alpha：无独立 alpha，仅支持 1-bit “镂空”（punch-through）透明
支持通道：RGB（无独立 Alpha）
典型用途：不透明漫反射贴图、简单遮罩

据 Khronos Data Format Specification 描述，BC1 的 1-bit alpha 行为由两个端点值的相对大小决定：

color0 > color1（按无符号整数比较）：4 色不透明模式，00/01/10/11 均为插值颜色，无透明
color0 <= color1：3 色 + 透明模式，11 表示完全透明像素（alpha = 0）

实际使用方式

编码端：向压缩器提供带 Alpha 的源图（如 PNG with 1-bit alpha），大多数 BC1 编码器（如 DirectXTex、nvcompress、Compressonator）会自动判断 block 是否需要透明模式。若源图 alpha 为纯 0/255，编码器会尽量使用 color0 <= color1 模式将 11 映射为透明。

移动端 GPU 可见性剔除机制对比

Mon, 20 Apr 2026 10:04:00 +0800

1. 移动端 GPU 可见性剔除机制对比

1.1 概览

	PowerVR HSR	Apple HSR	Mali FPK	Adreno LRZ
全称	Hidden Surface Removal	Hidden Surface Removal	Forward Pixel Kill	Low Resolution Z
架构	TBDR	TBDR	TBDR	TBDR
粒度	逐像素	逐像素	逐像素（尽力而为）	逐块（8x8 像素）
保证级	不透明物体保证零过度绘制	不透明物体保证零过度绘制	非保证，尽力剔除	非保证，块级粗剔除
绘制顺序依赖	不透明物体顺序无关	不透明物体顺序无关	正面到背面更优	Binning pass 构建后顺序无关，但正面到背面可提升 Early-Z 效率
AlphaTest	失效	失效	失效	失效
Alpha Blend	失效	失效	失效	失效
gl_FragDepth 写入	失效	失效	失效	失效

1.2 PowerVR HSR (Imagination)

1.2.1 原理

TBDR 架构中，所有几何体先提交到 Tile，HSR 在 PS 执行前对整个 Tile 做可见性解析，只对最终可见像素跑 PS。

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