一款基于帧捕捉的开源图形调试器应用设计

作者：Dev Tech

如果你是一名图形开发者，那么你很可能在某个项目中遇到过RenderDoC，它是一款图形调试器，帮助很多开发者节省了大量的时间，现在，RenderDoC在PowerVR上获得了支持，并且也支持 PVRTC压缩格式。

RenderDoC是什么？

RenderDoc是一款基于帧捕捉的开源图形调试器，它遵从MIT协议，涵盖了一系列的图形API和开发平台：Vulkan、D3D11、D3D12、OpenGL、OpenGL ES以及Windows 7/10、Linux和安卓等操作系统。

RenderDoc起初是一个业余项目，仅支持Windows和D3D11，对于游戏开发者来说，RenderDoc天生就是一款可靠的调试器，它一直关注于实际的应用案例、直观的工作流程并且不断满足开发人员的要求。随着时间的推移，它逐渐扩展到支持更多的API和平台上，目前该软件的作者与Valve Software公司达成合约全职开发这个项目。

最新推出的V1.0版本增加了很多新的特性，因为三星和谷歌提供的帮助，安卓平台也实现了对OpenGL ES和Vulkan的支持。

RenderDoc的操作与PVRTrace非常的相似，它们都是采集每帧数据用于调试，PVRTrace适合调试多帧数据，RenderDoc则非常适合检查每一帧的细节。因此这些工具在使用时无疑是互补的。

纹理查看器选项：在这个视图中你可以查看所有输入和输出纹理，同时也包括了PVRTC。现在还提供了叠加层，支持所有的mip层、纹理分片和表面。

具体特性都包括哪些？

RenderDoc包括非常多有用的特性，尤其在分析图形应用时起到了非常大的帮助。

• 灵活的纹理查看器，包括不同可见范围、通道以及子资源的查看。同时支持复杂的自定义着色器实现可视化的纹理打包或解码。
• 网格查看器展示了顶点流的输入和输出，通过可视化选项来查找选择具体要检查的顶点资源。
• 有组织的管道状态视图，能够监测不同类型的资源。
• 着色器编辑，可以替换不同的着色来查看对于数据帧的影响。
• 统一资源查看器，链接资源到UI，以及查看所涉及到的API调用。
• 运行调试特性，比如书签、资源重命名，使项目案例能够自动保存，通过注释能够定位到具体的问题。
• 为渲染对象调试不同的图层，可以显示哪些像素通过或失败，比如深度、模板或背面消除等，以便能够快速的诊断问题。
• 导出缓存、网格和纹理数据到文件，可借助外部工具进一步检查。
• 深度Python脚本能够访问所有UI上提供的数据，控制整个分析过程。

关于RenderDoC的完整使用说明可以详细查看应用文档。

Imagination科技与RenderDoc

如上文所述，PVRTC是PowerVR和iOS设备上的实际格式，目前RenderDoc也开始支持这种格式。

PVRTC已经获得虚幻4、Unity、CryEngine和Lumberyard等游戏引擎的支持。Imagination已经与RenderDoc的开发者展开合作增加Vulkan对PVRTC纹理支持、选择PowerVR设备来测试RenderDoc，确保可靠的使用体验，一些用于测试的设备包括：

• 魅族 Pro 7 Plus
• 宏碁 Iconia One 10 B3-A40
• 宏碁 Chromebook R13

你可以查看我们的网站获取更多关于我们平台的信息。

管道流查看选项：你可以看到所有已绑定到图形应用的资源

PVRTC

PVRTC是PowerVR系列专有的纹理压缩方案，提供每个像素4或2比特的颜色数据压缩（4/2bpp）。它使用插值和调制方案来压缩纹理数据，纹理数据被编码为两幅低分辨率的图像，以及全分辨率、低比特精度的调制信号。更多关于这个压缩技术的具体信息可以查看白皮书：使用低频信号调制实现纹理压缩。

目前PVRTC已经分为两代，PVRTC1和PVRTC2都支持4bpp和2bpp压缩比，它们大体上相似，但是PVRTC2有其他的优势：

• 图像质量：一般来说，相比PVRTC1，PVRTC2将提供更好的图像质量，在色彩大面积不连续的图像中，不需要纹理处理技术比如边界扩展，图像质量将显著提高。在skybox中的图像边界也不再需要了，而且非贴片的纹理也会有很大的改善。这主要是因为添加了专门的模式来处理纹理部分之间的高对比区域。

• 无二次幂限制维度：PVRTC2为开发者提供了任意大小的NPOT（无二次幂限制）纹理，它是一个没有维度的纹理，不需要限制在二次幂范围内。

• 子纹理（Sub-texturing）：与PVRTC1不同，sub-texturing仅在PVRTC2中支持，提供数据字边界（分别适用于PVRTC2 4bpp或2bpp的4x4或8x4）。这将会进一步支持应用程序的纹理映射等技术，应该注意的是，这需要在要替换纹理的各部分启动硬转换标志模式。

PVRTC在相同的数据内存中支持不透明（RGB）和半透明（RGBA）纹理（不像其他格式比如S3TC等需要额外的数据来支持一个完整的alpha通道）。PVRTC具备竞争力的压缩比率（4bpp或2bpp）同时提供非常高的图像质量，与未压缩的32位像素纹理相比这表示节省内存空间比达到8:1或16:1。Alpha通道数据是在每个数据字基础上编码的，因此完全不透明的纹理部分就不需要对Alpha通道信息进行不必要的编码了。

在PVRTC中，数据范围可达到64位的字，每个数据都包括低分辨率图像和4x4或8x4调制数据中的某一个像素。与传统基于块的格式不同，PVRTC使用相邻的数据字来重建原始图像，而前者使用单个块的内容来重建纹理上的像素点（texel），因此，与基于块的压缩技术相比，这将会带来相当可观的视觉增强。