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Optimisation des textures

Ce document décrit les pratiques d'optimisation pour le stockage et l'upload des textures OpenGL.

Stockage immuable avec glTexStorage2D

L'utilisation de glTexStorage2D (OpenGL 4.2+) alloue la texture avec une taille et un format fixes, offrant plusieurs avantages over glTexImage2D :

// ✅ Stockage immuable — alloue tous les niveaux en une fois
glTexStorage2D(GL_TEXTURE_2D,
               num_mip_levels,    // 1 + floor(log2(max(width, height)))
               GL_RGBA16F,        // Format interne
               width, height);

// ❌ Stockage mutable — alloue niveau par niveau, potentiellement re-alloué
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA16F, width, height, 0,
             GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL);

Avantages du stockage immuable

  1. Performance pilote : L'allocation complète dès le début évite les réallocations internes
  2. Validation : Le pilote peut valider les formats et dimensions une seule fois
  3. Cohérence : Impossible de modifier accidentellement le format après allocation
  4. NVIDIA : Réduit les warnings de validation sur certains pilotes

Correction de l'alignement d'unpack

Par défaut, OpenGL suppose un alignement de 4 octets pour les lignes de texture. Pour les textures dont la largeur n'est pas un multiple de 4, cela cause des décalages :

// Vérifier si l'alignement par défaut (4) est correct
uint32_t row_bytes = width * channels; // ex: 3 canaux × largeur impair

if (row_bytes % 4 != 0) {
    // Forcer l'alignement à 1 octet
    glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
    upload_texture(...);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4); // Restaurer
}

Cas courants nécessitant l'alignement à 1 : - Textures RGB (3 canaux) de largeur impaire - Textures de glyphes de fontes (1 canal, largeur quelconque) - Données compressées non-alignées

Diagramme de layout mémoire

Texture 5×2 pixels, RGB (3 octets/pixel), alignement 4 :

Ligne 0 : [R G B] [R G B] [R G B] [R G B] [R G B] [PAD]
           pixel0  pixel1  pixel2  pixel3  pixel4   (1 octet de padding)

Ligne 1 : [R G B] [R G B] [R G B] [R G B] [R G B] [PAD]
           pixel5  pixel6  pixel7  pixel8  pixel9

14 octets + 1 padding = 15 → arrondi à 16 (multiple de 4)

Avec GL_UNPACK_ALIGNMENT = 1 : 

Ligne 0 : [R G B] [R G B] ... [R G B]  ← 15 octets, pas de padding
Ligne 1 : [R G B] [R G B] ... [R G B]  ← 15 octets

Upload via PBO vs transfert direct

Méthode Latence Cas d'usage
Direct (glTexSubImage2D) Bloquant Init unique, petites textures
PBO simple Non bloquant Uploads fréquents
PBO double tampon persistant Non bloquant optimal Textures HDR large, streaming

Pour les textures HDR 4K, toujours utiliser le PBO double tampon persistant (voir async_pbo.md).

Formats recommandés

Contenu Format interne Type source Notes
HDR environment GL_RGBA16F GL_HALF_FLOAT Après conversion SIMD
Albédo sRGB GL_SRGB8_ALPHA8 GL_UNSIGNED_BYTE Conversion gamma auto
Normal map GL_RGB8_SNORM GL_BYTE Signé pour les normales
Roughness/Metal GL_RG8 GL_UNSIGNED_BYTE 2 canaux suffisent
Depth buffer GL_DEPTH_COMPONENT32F — 32 bits pour la précision

Voir aussi