Notes on Data Formats of Graphics APIs(2)

Pixel Data Internal Format

看一下glTexImage2D的函数签名，有三个参数比较费解，分别是internalformat、format和type。这三个参数相互配合，共同决定了OpenGL Texture数据的在GPU上的格式以及内存数据从CPU-〉GPU上传过程中如何被‘解析’。

void glTexImage2D(GLenum target,
 	GLint level,
 	GLint internalformat,
 	GLsizei width,
 	GLsizei height,
 	GLint border,
 	GLenum format,
 	GLenum type,
 	const void * data);

Difference between format and internalformat中说的很直截了当，internalFormat决定GPU，format/type决定CPU数据。

The format (7th argument), together with the type argument, describes the data you pass in as the last argument. So the format/type combination defines the memory layout of the data you pass in.
internalFormat (2nd argument) defines the format that OpenGL should use to store the data internally.

这个描述是否让你觉得，如果data参数为null，format/type就不需要设置，或者随意设置了，答案是否定的。 对于glTexImage2D来说，不管data参数是否为null，internalFormat和format/type一定要是兼容的组合。

Note Even if data is NULL, the format and type fields must be legal fields, or the entire call will fail with a GL_INVALID_ENUM error.^{Texture_Storage}

glTexImage2D做了两件事情，分配显存，并上传数据，所以需要格式的兼容，这个显存分配过程也被称作Mutable Storage。 还有一组Immutable Storage的分配方式，把glTexImage2D的分配显存和上传数据的两个过程分开，如此，在某些情况下（比如Texture as RT），可以不关心format/type的设置了。

void glTexStorage2D( GLenum target​, GLint levels​, GLint internalformat​, GLsizei width​, GLsizei height​ );
void glTexSubImage2D(GLenum target​, GLint level​, GLint xoffset​, GLint yoffset​, GLsizei width​, GLsizei height​, GLenum format​, GLenum type​, const GLvoid * data​);

Pixel Data格式的兼容

internalFormat和format/type，首先确定internalFormat，然后根据实际情况确定与其兼容的format/type，类型的兼容只是最低要求，如果没有正确设置这三个参数，数据在上传的时候，会有类型转换，那你精心组织的数据，可能就要以其他面目呈现给GL了。

举个例子：参考下面的格式语法，如果你想要4通道每个通道都是浮点型的格式，设置internalFormat为GL_RGBA，format/type为GL_RGBA/GL_FLOAT。GL_RGBA表示unsigned normalized integer format，且每格通道8位，也就是8位无符号归一化整型，如此，GL_FLOAT则会类型转换到8 bit unsigned normalized integer。

再举个例子：internalFormat为GL_R32UI、type就是GL_UNSIGNED_INT了，那么format就决定了数据初始化了，如果是GL_RED,会把输入作为定点数归一化到[0, 1], 正确的格式应该是GL_RED_INTEGER。

GL_RED
Each element is a single red component. For fixed point normalized components, the GL converts it to floating point, clamps to the range [0,1], and assembles it into an RGBA element by attaching 0.0 for green and blue, and 1.0 for alpha.^{es3.0 glTexImage2D}

另外，整型类型的Texture，不能设置为linear filtering即GL_LINEAR，只能设置为GL_NEAREST或者GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST。

Pixel Formats Cheatsheets

es3.0 glTexImage2D Table 2. Sized Internal Formats
gl_texture_format_util.hpp
OpenGL image formats

参考

• Color Formats
• Normalized_Integer
• gl_texture_format_util.hpp
• OpenGL image formats
• Difference between format and internalformat
• OpenGL formats Equivalent in Vulkan 1 2
• gl_format.h，可以参考一下，有错误，比如GL_R32UI对应GL_RED