纹理、立方体图与数据表示：13篇复现

先预测，再建立证据

先预测：如果只把ShaderX中的DirectX 8/9、早期GLSL或固定功能接口替换成现代API，哪些数据顺序、精度、过滤和同步假设会改变？纹理技术的核心是采样域和数据表示，压缩率、分辨率或贴图数量都不能单独代表质量。 本页用、、、和建立统一验收语言。

官方范围与唯一归属

来源：ShaderX 1 · ShaderX 2 · Tips & Tricks · ShaderX 3 · ShaderX 4 · ShaderX 6。以下原篇只在本主题拥有一个主归属；其他主题可以引用，但不得重复计入329篇覆盖。

ShaderX 1 · 3篇

• SXX-SX1-16 · Diffuse Cube Mapping：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX1-22 · Texture Perturbation Effects：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX1-31 · 3D Textures and Pixel Shaders：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。

ShaderX 2 · Tips & Tricks · 4篇

• SXX-SX2T-11 · Galaxy Textures：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX2T-18 · Normal Map Compression：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX2T-29 · Floating-point Cube Maps：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX2T-31 · Hatching, Stroke Styles, and Pointillism：围绕采样域拆出输入、核心变换、输出、失败边界和现代GPU证据，避免只复述效果名称。

ShaderX 3 · 2篇

• SXX-SX3-12 · Improved Batching Via Texture Atlases：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX3-14 · Real-Time Texture-Space Skin Rendering：沿位置、法线、切线、速度和上一帧状态追踪形变，验证退化姿态与时间一致性。

ShaderX 4 · 2篇

• SXX-SX4-19 · Dot-Product for efficient detail texture mapping：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX4-20 · Real-Time Environment Mapping with Equal Solid-Angle Spherical Quad-Map：围绕采样域拆出输入、核心变换、输出、失败边界和现代GPU证据，避免只复述效果名称。

ShaderX 6 · 2篇

• SXX-SX6-08 · Uniform Cubemap for Dynamic Environments：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。
• SXX-SX6-09 · Isocube A Cubemap with Uniformly Distributed and Equally Important Texels：固定采样域、导数、LOD、格式和边界，分别测表示误差、缓存行为与外存流量。

核心模型与不变量

纹理技术的核心是采样域和数据表示，压缩率、分辨率或贴图数量都不能单独代表质量。 复现时先写输入、输出、坐标或数据域、迭代顺序、误差判据和资源生命周期，再讨论接口迁移。任何优化都要指出它保持、近似或放弃了哪条关系。

公式里的量必须给出范围、单位、空间、精度和生产者。画面相似不代表算法等价；数值接近也不代表带宽、时序和设备边界相同。

最小现代探针

float4 ProbeStage(float4 inputValue, float4 constantsValue) {
    float4 candidate = EvaluateInvariant(inputValue, constantsValue);
    return float4(candidate.xyz, 1.0);
}

探针一次只暴露一个阶段。先使用常量、解析输入和小规模CPU参考确认关系，再逐步恢复纹理、变体、并行和历史数据。

历史载体到现代路径

original article -> assumptions -> invariant -> reference
reference -> modern shader/compute path -> intermediate evidence
evidence -> image or numeric diff -> target-device acceptance

旧shader model、寄存器语义、effect框架、render-to-texture和多pass接口可以变化，但读写依赖、采样边界、精度和同步不能被省略。迁移报告要明确标记完全等价、受控近似和不可直接迁移。

性能、兼容与失败边界

固定设备、驱动、分辨率、场景、帧阶段和统计窗口，分别报告CPU提交、GPU时间、外存流量、显存峰值与画质误差。历史技巧在现代GPU上可能被编译器、缓存或专用硬件替代，必须以捕获而不是名称判断。

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1. 固定卷号、篇名、来源、原始平台和输入输出。
2. 写出核心不变量、CPU或离线参考以及现代GPU路径。
3. 构造正常、边界、退化和超容量输入，保存中间证据。
4. 在目标设备重放，记录图像或数值误差和端到端成本。

常见误区

练习

本章回顾

纹理、立方体图与数据表示页承载13篇唯一原文；每篇都回到问题、不变量、现代实现、边界和证据，而不是只保留一个效果名称。