采样少于4通道的压缩纹理：技术差异与Shader采样疑问

针对DDS及OpenGL同类格式，二者的核心差异集中在以下两点：

• 内存与带宽开销：4通道32位纹理（如RGBA32F）每个像素占用16字节（4个32位浮点分量）；2通道浮点纹理（RG16F/RG32F）每个像素分别占用8字节/16字节。即使是压缩格式，2通道纹理的压缩块数据量也更小，带宽占用更低，能有效节省显存和采样时的带宽消耗。
• 适用场景：4通道纹理用于存储完整的RGBA数据（如基础颜色、透明贴图）；2通道纹理专门承载仅需两个分量的数据（如法线向量的xy分量、运动速度向量、深度差值），避免冗余存储。

在GLSL、HLSL中采样这类纹理的规则如下：

• 默认返回类型：常规采样（如GLSL的texture()、HLSL的tex2D()）会返回对应API的4分量向量（vec4/float4），缺失的通道会被自动填充固定值：
  • GLSL：采样RG纹理时，返回vec4(texR, texG, 0.0, 1.0)；
  • HLSL：采样RG纹理时，返回float4(texR, texG, 0.0, 0.0)（具体填充值取决于DXGI格式定义，部分场景下A通道可能为1.0）。
• 原生通道采样方式：可以通过原生纹素读取函数直接获取对应通道的向量，无需填充：
  • GLSL使用textureFetch()，采样RG纹理返回vec2；
  • HLSL使用Load()方法，采样RG纹理返回float2。
• 采样模式兼容性：2通道纹理支持与4通道纹理完全一致的采样模式，包括最近邻、线性、各向异性采样等，无特殊限制。

• 避免误用填充通道：不要依赖B、A通道的填充值进行计算，这些值是API自动补充的固定值，不具备业务逻辑意义，比如存储速度向量的RG纹理，切勿使用B分量参与运动计算。
• 格式与采样器匹配：创建纹理时要确保格式与采样器的设置严格匹配，例如RG16F纹理不能绑定到针对RGBA格式的采样器，否则会导致数据解析错误。
• 精度与性能平衡：RG16F的半浮点精度足以应对多数非高精度需求场景（如速度、法线），如果对精度要求极高（如HDR数据存储），再选择RG32F，避免不必要的内存开销。
• 合理拆分纹理：如果原本的4通道纹理中只有两个分量有用，可以拆分到2通道纹理以节省带宽，但不要过度拆分导致采样次数增加，反而降低性能。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Robert