DDS 编程指南

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Direct3D 实现 DDS 文件格式，用于存储未压缩或压缩 (DXTn) 纹理。 文件格式实现几个略有不同的类型，旨在存储不同类型的数据，并支持单层纹理、带有 mipmap 的纹理、多维数据集贴图、体积贴图和 Direct3D 10/11) 中的 (纹理数组。 本部分介绍 DDS 文件的布局。

有关在 Direct3D 11 中创建纹理的帮助，请参阅 如何：创建纹理。 有关 Direct3D 9 的帮助，请参阅 D3DX (Direct3D 9) 中的纹理支持 。

DDS 文件布局

DDS 文件是包含以下信息的二进制文件：

  • 包含四个字符代码值“DDS ”\(0x20534444\) 的 DWORD（幻数）。

  • 文件中数据的描述。

    使用 DDS_HEADER 描述具有标头描述的数据；使用 DDS_PIXELFORMAT 定义像素格式。 请注意，DDS_HEADER 和 DDS_PIXELFORMAT 结构会替换已弃用的 DDSURFACEDESC2、DDSCAPS2 和 DDPIXELFORMAT DirectDraw 7 结构。 DDS_HEADER 是等效于 DDSURFACEDESC2 和 DDSCAPS2 的二进制结构。 DDS_PIXELFORMAT 是等效于 DDPIXELFORMAT 的二进制结构。

    DWORD               dwMagic;
DDS_HEADER          header;

    如果DDS_PIXELFORMAT dwFlags 设置为 DDPF_FOURCC而 dwFourCC 设置为“DX10”，则会出现额外的 DDS_HEADER_DXT10 结构，以适应无法表示为 RGB 像素格式的纹理数组或 DXGI 格式，例如浮点格式、sRGB 格式等。当 存在DDS_HEADER_DXT10 结构时，整个数据说明将如下所示。

    DWORD               dwMagic;
DDS_HEADER          header;
DDS_HEADER_DXT10    header10;

  • 指向包含主要图面数据的字节数组的指针。

    BYTE bdata[]

  • 指向包含其余图面的字节数组的指针；mipmap 级别、立方体贴图中的面以及体纹理中的深度。 跟随这些链接可获得有关以下内容的 DDS 文件布局的详细信息：纹理、立方体贴图或体纹理。

    BYTE bdata2[]

对于广泛的硬件支持，建议使用 DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM、DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM_SRGB、DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_SNORM、DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM、DXGI_FORMAT_R16G16_SNORM、DXGI_FORMAT_R8G8_SNORM、DXGI_FORMAT_R8_UNORM、DXGI_FORMAT_BC1_UNORM、DXGI_FORMAT_BC1_UNORM_SRGB、DXGI_FORMAT_BC2_UNORM、DXGI_FORMAT_BC2_UNORM_SRGB、 DXGI_FORMAT_BC3_UNORM或DXGI_FORMAT_BC3_UNORM_SRGB格式。

有关压缩纹理格式的详细信息，请参阅 Direct3D 11 中的纹理块压缩 和 Direct3D 10) (块压缩 。

例如，D3DX 库 (D3DX11.lib) 和其他类似库不可靠或不一致地在 DDS_HEADER 结构的 dwPitchOrLinearSize 成员中提供间距值。 因此，在读取和写入 DDS 文件时，建议使用以下任一方式计算指定格式的音调：

  • 对于块压缩格式，按以下方式计算音高：

    max ( 1， ( (width+3) /4) ) * 块大小

    对于 DXT1、BC1 和 BC4 格式，块大小为 8 个字节，对于其他块压缩格式，块大小为 16 个字节。

  • 对于R8G8_B8G8、G8R8_G8B8、旧 UYVY 打包格式和旧版 YUY2 打包格式，按以下方式计算音调：

    ( (width+1) >> 1) * 4

  • 对于其他格式，按以下方式计算音调：

    ( 宽度 * 每像素位数 + 7 ) / 8

    除以 8 进行字节对齐。

注意

计算的音高值并不总是等于运行时提供的音高，在某些情况下，DWORD 对齐，在其他情况下字节对齐。 因此，建议一次复制扫描行，而不是尝试在一个副本中复制整个图像。

DDS 变体

有许多工具可用于创建和使用 DDS 文件，但它们在标头中所需的详细信息上可能会有所不同。 编写器应尽可能完整地填充标头，并且读取者应检查最小值以实现最大的兼容性。 若要验证 DDS 文件，读取器应确保文件长度至少为 128 字节，以适应 magic 值和基本标头，magic 值为 0x20534444 (“DDS”) ，DDS_HEADER大小为 124，标头大小的DDS_PIXELFORMAT为 32。 如果DDS_PIXELFORMAT dwFlags 设置为 DDPF_FOURCC而 dwFourCC 设置为“DX10”，则总文件大小至少为 148 字节。

在使用中的一些常见变体中，像素格式设置为DDPF_FOURCC代码，其中 dwFourCC 设置为 D3DFORMAT 或DXGI_FORMAT枚举值。 无法判断枚举值是 D3DFORMAT 还是DXGI_FORMAT，因此，当基本DDS_PIXELFORMAT无法表示格式时，强烈建议改用“DX10”扩展和DDS_HEADER_DXT10标头来存储 dxgiFormat。

对于存储 RGB 未压缩数据和 DXT1-5 数据的最大兼容性，应首选标准DDS_PIXELFORMAT，因为并非所有 DDS 工具都支持 DX10 扩展。

在 Direct3D 10/11 中使用纹理数组

Direct3D 10/11 中 (DDS_HEADER 和 DDS_HEADER_DXT10) 的新 DDS 结构扩展了 DDS 文件格式，以支持纹理数组，这是 Direct3D 10/11 中的新资源类型。 下面是一些示例代码，演示如何使用新标头访问纹理数组中的不同 mipmap 级别。

DWORD               dwMagic;
DDS_HEADER          header;
DDS_HEADER_DXT10    header10;
   
for (int iArrayElement = 0; iArrayElement < header10.arraySize; iArrayElement++)
{
   for (int iMipLevel = 0; iMipLevel < header.dwMipMapCount; iMipLevel++)
   {
     ...
   }
}

常见的 DDS 文件资源格式和关联的标头内容

资源格式 dwFlags dwRGBBitCount dwRBitMask dwGBitMask dwBBitMask dwABitMask
DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM
D3DFMT_A8B8G8R8
 DDS_RGBA 32 0xff 0xff00 0xff0000 0xff000000
DXGI_FORMAT_R16G16_UNORM
D3DFMT_G16R16
 DDS_RGBA 32 0xffff 0xffff0000
**
DXGI_FORMAT_R10G10B10A2_UNORM
D3DFMT_A2B10G10R10
 DDS_RGBA 32 0x3ff 0xffc00 0x3ff00000
DXGI_FORMAT_R16G16_UNORM
D3DFMT_G16R16
 DDS_RGB 32 0xffff 0xffff0000
DXGI_FORMAT_B5G5R5A1_UNORM
D3DFMT_A1R5G5B5
 DDS_RGBA 16 0x7c00 0x3e0 0x1f 0x8000
DXGI_FORMAT_B5G6R5_UNORM
D3FMT_R5G6B5
 DDS_RGB 16 0xf800 0x7e0 0x1f
DXGI_A8_UNORM
D3DFMT_A8
 DDS_ALPHA 8 0xff
D3DFMT_A8R8G8B8
 DDS_RGBA 32 0xff0000 0xff00 0xff 0xff000000
D3DFMT_X8R8G8B8
 DDS_RGB 32 0xff0000 0xff00 0xff
D3DFMT_X8B8G8R8
 DDS_RGB 32 0xff 0xff00 0xff0000
**
D3DFMT_A2R10G10B10
 DDS_RGBA 32 0x3ff00000 0xffc00 0x3ff 0xc0000000
D3DFMT_R8G8B8
 DDS_RGB 24 0xff0000 0xff00 0xff
D3DFMT_X1R5G5B5
 DDS_RGB 16 0x7c00 0x3e0 0x1f
D3DFMT_A4R4G4B4
 DDS_RGBA 16 0xf00 0xf0 0xf 0xf000
D3DFMT_X4R4G4B4
 DDS_RGB 16 0xf00 0xf0 0xf
D3DFMT_A8R3G3B2
 DDS_RGBA 16 0xe0 0x1c 0x3 0xff00
D3DFMT_A8L8
 DDS_LUMINANCE 16 0xff 0xff00
D3DFMT_L16
 DDS_LUMINANCE 16 0xffff
D3DFMT_L8
 DDS_LUMINANCE 8 0xff
D3DFMT_A4L4
 DDS_LUMINANCE 8 0xf 0xf0
资源格式 dwFlags dwFourCC
DXGI_FORMAT_BC1_UNORM
D3DFMT_DXT1
 DDS_FOURCC “DXT1”
DXGI_FORMAT_BC2_UNORM
D3DFMT_DXT3
 DDS_FOURCC “DXT3”
DXGI_FORMAT_BC3_UNORM
D3DFMT_DXT5
 DDS_FOURCC “DXT5”
*
DXGI_FORMAT_BC4_UNORM
 DDS_FOURCC “BC4U”
*
DXGI_FORMAT_BC4_SNORM
 DDS_FOURCC “BC4S”
*
DXGI_FORMAT_BC5_UNORM
 DDS_FOURCC “ATI2”
*
DXGI_FORMAT_BC5_SNORM
 DDS_FOURCC “BC5S”
DXGI_FORMAT_R8G8_B8G8_UNORM
D3DFMT_R8G8_B8G8
 DDS_FOURCC “RGBG”
DXGI_FORMAT_G8R8_G8B8_UNORM
D3DFMT_G8R8_G8B8
 DDS_FOURCC “GRGB”
*
DXGI_FORMAT_R16G16B16A16_UNORM
D3DFMT_A16B16G16R16
 DDS_FOURCC 36
*
DXGI_FORMAT_R16G16B16A16_SNORM
D3DFMT_Q16W16V16U16
 DDS_FOURCC 110
*
DXGI_FORMAT_R16_FLOAT
D3DFMT_R16F
 DDS_FOURCC 111
*
DXGI_FORMAT_R16G16_FLOAT
D3DFMT_G16R16F
 DDS_FOURCC 112
*
DXGI_FORMAT_R16G16B16A16_FLOAT
D3DFMT_A16B16G16R16F
 DDS_FOURCC 113
*
DXGI_FORMAT_R32_FLOAT
D3DFMT_R32F
 DDS_FOURCC 114
*
DXGI_FORMAT_R32G32_FLOAT
D3DFMT_G32R32F
 DDS_FOURCC 115
*
DXGI_FORMAT_R32G32B32A32_FLOAT
D3DFMT_A32B32G32R32F
 DDS_FOURCC 116
D3DFMT_DXT2
 DDS_FOURCC “DXT2”
D3DFMT_DXT4
 DDS_FOURCC “DXT4”
D3DFMT_UYVY
 DDS_FOURCC “UYVY”
D3DFMT_YUY2
 DDS_FOURCC “YUY2”
D3DFMT_CxV8U8
 DDS_FOURCC 117
任何 DXGI 格式 DDS_FOURCC “DX10”

* = 可靠的 DDS 读取器必须能够处理这些旧格式代码。 但是，此类 DDS 读取器在编写这些格式代码时应更倾向于使用“DX10”标头扩展，以避免歧义。

** = 由于 DDS 读取器和编写器的常见实现中存在一些长期存在的问题，写出 10：10：10：2 类型数据的最可靠方法是将“DX10”标头扩展与 DXGI_FORMAT 代码“24” (即DXGI_FORMAT_R10G10B10A2_UNORM值) 。 D3DFMT_A2R10G10B10数据应转换为 10：10：10：2 类型数据，然后再写成DXGI_FORMAT_R10G10B10A2_UNORM格式 DDS 文件。

DDS