为什么 `Texture2D` 不暴露其像素数据？答案

【问题标题】：Why doesn't `Texture2D` expose its pixel data?为什么 `Texture2D` 不暴露其像素数据？
【发布时间】：2012-09-01 21:33:08
【问题描述】：

我可以很容易地想到在Texture2D 中更改单个像素会很有用的许多情况，尤其是因为在不断地每帧执行GetData<>(); SetData<>(); 或绘制到RenderTarget2D.

是否有任何真正的理由不为单个像素公开 setter 方法？如果没有，有没有办法不使用上述方法修改单个像素？

【问题讨论】：

如果纹理加载到 GPU 内存中会怎样？在这种情况下，它不能直接寻址，因此您必须将其加载到主内存中，对其进行修改，然后再将其加载回 GPU。
@EdS。有趣的是，我没有想到这一点。那么纹理存储在GPU内存中？我以为它都加载到了 RAM 中。
@EdS。你有这方面的参考吗？
您可以将GetData 和SetData 与矩形区域一起使用，您可以将其设置为单个像素大小。是什么让您认为假设的 GetPixel/SetPixel 会更快？
如果纹理存储在 RAM 中，与设置整个数组相比，在数组中设置单个索引会更快。我发现它们存储在 VRAM 中。

标签： c# graphics xna xna-4.0 texture2d

【解决方案1】：

出于性能原因，纹理数据在初始化纹理时几乎总是由图形驱动程序复制到视频内存 (VRAM)。这使得 GPU 上运行的着色器获取纹理显着更快；如果每个纹理缓存未命中都必须通过 PCIe 总线获取丢失的数据，您肯定会不高兴！

但是，正如您所注意到的，这会使 CPU 读取或修改数据变得困难和/或变慢。不仅 PCIe 总线相对较慢，而且 VRAM 通常不能被 CPU 直接寻址；数据通常必须使用特殊的低级 DMA 命令传输。这正是您在使用 XNA 的 GetData<>() 和 SetData<>() 时看到性能下降的原因：杀死您的不是函数调用开销，而是它们必须在您背后将数据来回复制到 VRAM 的事实。

如果您想修改 VRAM 中的数据，低级渲染 API（例如 OpenGL 或 Direct3D 11）为您提供三个选项：

在更改之前临时“映射”像素数据（包括将其复制回主内存）并在编辑完成时“取消映射”它（将更改提交回 VRAM）。这可能是GetData<>() 和SetData<>() 在内部做的事情。
使用像 OpenGL 的 glTexSubImage2D() 这样的函数，它基本上跳过“映射”步骤，将新的像素数据直接复制回 VRAM，覆盖之前的内容。
通过运行将纹理写入作为渲染目标的着色器，指示 GPU 代表您进行修改。

XNA 建立在 Direct3D 之上，因此它也必须在这些限制范围内工作。所以，没有原始像素数据给你！

（顺便说一句，以上所有内容也适用于 GPU 缓冲区数据。）

【讨论】：