# Valve纹理格式-VTF **Valve Texture Format (VTF)** 是起源引擎专用的纹理格式。 VTF 文件通常作为一个独立的材料被引用，而不是直接调用，这样可以允许它以多种方式重复利用。 VTF文件可以用Source SDK Tool VTEX由TGA图像或者其他有第三方软件辅助的常见图像格式创建。纹理和材质都储存在子文件夹 `game_dir/materials/`. ## 存储内容 VTF格式的图像可以存储平面纹理（flat texture），环境映射（environment map）或者体积纹理（volumetric texture）。每一种都可以以拥有多个坐标系。 * 环境映射是一个六面立方体映射。 * 体积纹理是一种有深度的纹理，其中的每一帧都是在三维中分层的一个“层”。 所以一个16\*16\*16的体积纹理由16层独立的16\*16的纹理堆叠而成，这样可以赋予纹理深度。这种格式在Source Engine内部被使用，并不需要你自己去创建一个。 * 对于每一帧和每一面，VTF文件既包含基本的原始源图像数据 (像素图)，也包含一系列用于在不同距离上渲染纹理的**mipmap（ 一种电脑图形图像技术，用于在三维图像的二维代替物中达到立体感效应）** 。因为每一个连续的mipmap恰好是前一个mipmap尺寸（高度和宽度）的1/2，源图像尺寸就必须是4的倍数。尽管源图像可能是矩形的，但是方形的mipmap在VTF中的储存效率更高。 * 开始帧（start frame）：用于动画 * **凹凸贴图（bump map）**的规模 * **VRAD（一个命令行工具，让静态和预编译的光照通过**[**光线传递**](http://en.wikipedia.org/wiki/Radiosity_\(3D_computer_graphics\))**算法在世界范围内反弹）**使用的反射率值。 * 一个用于引擎颜色采样，分辨率非常低的VTF副本。 ### 资源 VTF 7.3 增加了一个可扩展的 “资源数据（resource data）“系统。 任何内容都可以被添加，但是引擎只会识别以下内容： * 用于检测数据是否损坏的CRC（Cyclic Redundancy Check 循环冗余校验）值。 * **U/V** LOD（Level Of Details 多层次细节） 控制。当游戏纹理细节被设置为“高”(`mat_picmip 0`)时，加载细节度最高的mipmap。一个值为11的U LOD 控制值选择的对应mipmap像素为2048（2^11） {% hint style="info" %} 因为目前用户选项中只有一个选项是高于”高“的纹理细节设置，所以除了%50或%100的纹理大小之外，这个调试的意义不大。 {% endhint %} * [**动画粒子表（Animated particle sheet）**](https://noskill.gitbook.io/titanfall2/documentation/textures/valve-texture-format-vtf/animated-particles)数据。 * 扩展纹理设置。这是一个包含32个旗标（flag）的集合 。其中没有一个被Valve用到。与内置的VTF旗标不同，我们可以根据游戏自身来定义这些内容。 ## 图像数据格式 VTF格式可以存储多种格式的图像数据。有些格式是为引擎所准备的，有些只是作为转换的过渡格式。未压缩的（uncompressed）格式是无损的，而压缩的（compressed）格式是有损的(比如说DXT) ![](https://developer.valvesoftware.com/w/images/c/cc/Note.png)**注解:**VTF格式实际上可以存储的格式包括但不限于下面列出的格式 -- 具体请查询你的引擎分支资料`public/bitmap/imageformat.h` 来获知哪些格式是被支持的。然而，这些格式不能保证一定能在引擎中正确工作，它们的枚举值很容易在引擎分支间被打乱。 ### 图像数据格式表 | Format | Red Bits | Green Bits | Blue Bits | Alpha Bits | Total Bits | Compresses | Supported | Comments | | :----------------: | :------: | :--------: | :-------: | :--------: | :--------: | :--------: | :-------: | ------------------------------------------------- | | A8 | 0 | 0 | 0 | 8 | 8 | False | True | | | ABGR8888 | 8 | 8 | 8 | 8 | 32 | False | True | Uncompressed texture with alpha | | ARGB8888 | 8 | 8 | 8 | 8 | 32 | False | True | | | BGR565 | 5 | 6 | 5 | 0 | 16 | False | True | Uncompressed texture, limited color depth | | BGR888 | 8 | 8 | 8 | 0 | 24 | False | True | Uncompressed texture | | BGR888\_BLUESCREEN | 8 | 8 | 8 | 0 | 24 | False | True | | | BGRA4444 | 4 | 4 | 4 | 4 | 16 | False | True | Uncompressed texture with alpha, half color depth | | BGRA5551 | 5 | 5 | 5 | 1 | 16 | False | True | | | BGRA8888 | 8 | 8 | 8 | 8 | 32 | *Either* | True | Also used for compressed HDR | | BGRX5551 | 5 | 5 | 5 | 1 | 16 | False | True | | | BGRX8888 | 8 | 8 | 8 | 8 | 32 | False | True | | | DXT1 | N/A | N/A | N/A | 0 | 4 | True | True | Standard compression, no alpha | | DXT1\_ONEBITALPHA | N/A | N/A | N/A | 1 | 4 | True | True | Standard compression, one bit alpha | | DXT3 | N/A | N/A | N/A | 4 | 8 | True | True | Uninterpolated Alpha | | DXT5 | N/A | N/A | N/A | 8 | 8 | True | True | Interpolated Alpha (recommended) | | I8 | N/A | N/A | N/A | N/A | 8 | False | True | Luminance (Grayscale) | | IA88 | N/A | N/A | N/A | 8 | 16 | False | True | Luminance (Grayscale) | | P8 | N/A | N/A | N/A | N/A | 8 | False | False | Paletted | | RGB565 | 5 | 6 | 5 | 0 | 16 | False | True | | | RGB888 | 8 | 8 | 8 | 0 | 24 | False | True | | | RGB888\_BLUESCREEN | 8 | 8 | 8 | 0 | 24 | False | True | | | RGBA16161616 | 16 | 16 | 16 | 16 | 64 | False | True | Integer HDR Format | | RGBA16161616F | 16 | 16 | 16 | 16 | 64 | False | True | Floating Point HDR Format | | RGBA8888 | 8 | 8 | 8 | 8 | 32 | False | True | | | UV88 | N/A | N/A | N/A | N/A | 16 | False | True | Uncompressed du/dv Format | | UVLX8888 | N/A | N/A | N/A | N/A | 32 | False | True | | | UVWQ8888 | N/A | N/A | N/A | N/A | 32 | False | True | | **HDR（High Dynamic Range Imaging 高动态范围图像） 压缩** HDR纹理可以用BGRA8888格式以压缩形式储存。 将压缩颜色转换回HDR整数值的公式是： `RGB = RGB * (A * 16)` 对于浮点HDR公式则是： `RGB = (RGB * (A * 16)) / 262144` ### 选择一个图像格式 尽管VTF提供了对多种图像数据格式的支持，但您一般使用的图像数据格式只有下列少数几种： * **BGR888:** 这种格式的纹理没有alpha通道，有着非常细微的梯度（即法线贴图（normal maps）或者光晕）。 * **BGRA8888:** 这种格式的纹理有alpha通道和非常细微的梯度（即法线贴图（normal maps）或者光晕）。它也可以用来生产非常高质量的纹理。 * **DXT1:** 一种非常典型的纹理格式，没有alpha通道 (也被称为BC1)。 * **注解：** DXT1支持1位alpha精度。然而，任何alpha值为0的区域将是全黑的。因此，这个功能最好在使用[$alphatest](https://developer.valvesoftware.com/wiki/$alphatest)语句时使用。 * **DXT3:** **DXT5一般都作为DXT3的上位选择，**但是DXT3也是可以接受的(不一定更好) ，这是一种带alpha通道和尖锐梯度的纹理 (也被称为BC2)。 * **DXT5:** 一种带有alpha通道的经典纹理格式 (也被称为BC3)。 * **I8:** 没有alpha通道，梯度非常细微的黑白纹理格式(即光晕). * **IA88:** 有alpha通道，梯度非常细微的黑白纹理格式(即光晕或者烟雾) * **RGBA16161616F: HDR**纹理格式. * **UV88:** [**Du/Dv 映射（Du/dv\_map）**](https://developer.valvesoftware.com/wiki/Du/dv_map)的纹理格式. 在很多地方你都能找到各种关于DXT压缩格式的技术细节。 ## 图像旗标 **提示:**大多数着色器都被默认配置为材质参数，而不是纹理旗标。 一个VTF文件可以包含以下旗标 (version 7.5): | Flag | **Value** | **Comment** | | ------------------------------------------ | ---------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | | Point Sampling | 0x0001 | Low quality, "pixel art" texture filtering. | | Trilinear Sampling | 0x0002 | Medium quality texture filtering. | | Clamp S | 0x0004 | Clamp S coordinates. | | Clamp T | 0x0008 | Clamp T coordinates. | | Anisotropic Sampling | 0x0010 | High quality texture filtering. | | Hint DXT5 | 0x0020 | Used in [skyboxes](https://noskill.gitbook.io/titanfall2/chinese/information/textures/skybox-basics). Makes sure edges are seamless. | | PWL Corrected | 0x0040 | Purpose unknown. | | SRGB | n/a | Uses space RGB. Useful for High Gamuts. Deprecated in 7.5. | | No Compress | 0x0040 | No DXT compression used. Deprecated | | Normal Map | 0x0080 | Texture is a normal map. | | No Mipmaps | 0x0100 | Render largest mipmap only. (Does not delete existing mipmaps, just disables them.) | | No Level Of Detail | 0x0200 | Not affected by texture resolution settings. | | No Minimum Mipmap | 0x0400 | If set, load mipmaps below 32x32 pixels. | | Procedural | 0x0800 | Texture is an procedural texture (code can modify it). | | One Bit Alpha | 0x1000 | One bit alpha channel used. | | Eight Bit Alpha | 0x2000 | Eight bit alpha channel used. | | Environment Map | 0x4000 | Texture is an environment map. | | Render Target | 0x8000 | Texture is a render target. | | Depth Render Target | 0x10000 | Texture is a depth render target. | | No Debug Override | 0x20000 | | | Single Copy | 0x40000 | | | Pre SRGB | 0x80000 | SRGB correction has already been applied | | One Over Mipmap Level In Alpha | 0x80000 | Fill the alpha channel with 1/Mipmap Level. Deprecated (Internal to VTEX?) | | Premultiply Color By One Over Mipmap Level | 0x100000 | (Internal to VTEX?) | | Normal To DuDv | 0x200000 | Texture is a DuDv map. (Internal to VTEX?) | | Alpha Test Mipmap Generation | 0x400000 | (Internal to VTEX?) | | No Depth Buffer | 0x800000 | Do not **buffer** for Video Processing, generally render distance. | | Nice Filtered | 0x1000000 | Use **NICE filtering** to generate mipmaps. (Internal to VTEX?) | | Clamp U | 0x2000000 | Clamp U coordinates (for volumetric textures). | | Vertex Texture | 0x4000000 | Usable as a vertex texture | | SSBump | 0x8000000 | Texture is a **SSBump**. (SSB) | | Border | 0x20000000 | Clamp to border colour on all texture coordinates | ## 文件格式 VTF图像格式介绍如下： ### VTF 布局设计 {% tabs %} {% tab title="Version 7.2" %} 1. VTF 数据头（Header） 2. VTF 低分辨率图像数据（Low Resolution Image Data） 3. 对应的Mipmap (从最小到最大) * 对应的帧 (从首个到最后一个) * 对应的 (从首个到最后一个) * 对应的 Z 切片(Z Slice；最小到最大;；随着Mipmap变化) * VTF 高分辨率图像数据（High Resolution Image Data） {% endtab %} {% tab title="Version 7.3 +" %} 1. VTF Header 2. Resource entries * VTF Low Resolution Image Data * Other [resource data](#resources) * For Each Mipmap (Smallest to Largest) * For Each Frame (First to Last) * For Each Face (First to Last) * For Each Z Slice (Min to Max; Varies with Mipmap) * VTF High Resolution Image Data {% endtab %} {% endtabs %} ### VTF 列举（enumerations） ``` enum { IMAGE_FORMAT_NONE = -1, IMAGE_FORMAT_RGBA8888 = 0, IMAGE_FORMAT_ABGR8888, IMAGE_FORMAT_RGB888, IMAGE_FORMAT_BGR888, IMAGE_FORMAT_RGB565, IMAGE_FORMAT_I8, IMAGE_FORMAT_IA88, IMAGE_FORMAT_P8, IMAGE_FORMAT_A8, IMAGE_FORMAT_RGB888_BLUESCREEN, IMAGE_FORMAT_BGR888_BLUESCREEN, IMAGE_FORMAT_ARGB8888, IMAGE_FORMAT_BGRA8888, IMAGE_FORMAT_DXT1, IMAGE_FORMAT_DXT3, IMAGE_FORMAT_DXT5, IMAGE_FORMAT_BGRX8888, IMAGE_FORMAT_BGR565, IMAGE_FORMAT_BGRX5551, IMAGE_FORMAT_BGRA4444, IMAGE_FORMAT_DXT1_ONEBITALPHA, IMAGE_FORMAT_BGRA5551, IMAGE_FORMAT_UV88, IMAGE_FORMAT_UVWQ8888, IMAGE_FORMAT_RGBA16161616F, IMAGE_FORMAT_RGBA16161616, IMAGE_FORMAT_UVLX8888 }; ``` ``` enum CompiledVtfFlags { // Flags from the *.txt config file TEXTUREFLAGS_POINTSAMPLE = 0x00000001, TEXTUREFLAGS_TRILINEAR = 0x00000002, TEXTUREFLAGS_CLAMPS = 0x00000004, TEXTUREFLAGS_CLAMPT = 0x00000008, TEXTUREFLAGS_ANISOTROPIC = 0x00000010, TEXTUREFLAGS_HINT_DXT5 = 0x00000020, TEXTUREFLAGS_PWL_CORRECTED = 0x00000040, TEXTUREFLAGS_NORMAL = 0x00000080, TEXTUREFLAGS_NOMIP = 0x00000100, TEXTUREFLAGS_NOLOD = 0x00000200, TEXTUREFLAGS_ALL_MIPS = 0x00000400, TEXTUREFLAGS_PROCEDURAL = 0x00000800, // These are automatically generated by vtex from the texture data. TEXTUREFLAGS_ONEBITALPHA = 0x00001000, TEXTUREFLAGS_EIGHTBITALPHA = 0x00002000, // Newer flags from the *.txt config file TEXTUREFLAGS_ENVMAP = 0x00004000, TEXTUREFLAGS_RENDERTARGET = 0x00008000, TEXTUREFLAGS_DEPTHRENDERTARGET = 0x00010000, TEXTUREFLAGS_NODEBUGOVERRIDE = 0x00020000, TEXTUREFLAGS_SINGLECOPY = 0x00040000, TEXTUREFLAGS_PRE_SRGB = 0x00080000, TEXTUREFLAGS_UNUSED_00100000 = 0x00100000, TEXTUREFLAGS_UNUSED_00200000 = 0x00200000, TEXTUREFLAGS_UNUSED_00400000 = 0x00400000, TEXTUREFLAGS_NODEPTHBUFFER = 0x00800000, TEXTUREFLAGS_UNUSED_01000000 = 0x01000000, TEXTUREFLAGS_CLAMPU = 0x02000000, TEXTUREFLAGS_VERTEXTEXTURE = 0x04000000, TEXTUREFLAGS_SSBUMP = 0x08000000, TEXTUREFLAGS_UNUSED_10000000 = 0x10000000, TEXTUREFLAGS_BORDER = 0x20000000, TEXTUREFLAGS_UNUSED_40000000 = 0x40000000, TEXTUREFLAGS_UNUSED_80000000 = 0x80000000, }; ``` ### VTF 数据头（header） ``` typedef struct tagVTFHEADER { char signature[4]; // File signature ("VTF\0"). (or as little-endian integer, 0x00465456) unsigned int version[2]; // version[0].version[1] (currently 7.2). unsigned int headerSize; // Size of the header struct (16 byte aligned; currently 80 bytes) + size of the resources dictionary (7.3+). unsigned short width; // Width of the largest mipmap in pixels. Must be a power of 2. unsigned short height; // Height of the largest mipmap in pixels. Must be a power of 2. unsigned int flags; // VTF flags. unsigned short frames; // Number of frames, if animated (1 for no animation). unsigned short firstFrame; // First frame in animation (0 based). unsigned char padding0[4]; // reflectivity padding (16 byte alignment). float reflectivity[3]; // reflectivity vector. unsigned char padding1[4]; // reflectivity padding (8 byte packing). float bumpmapScale; // Bumpmap scale. unsigned int highResImageFormat; // High resolution image format. unsigned char mipmapCount; // Number of mipmaps. unsigned int lowResImageFormat; // Low resolution image format (always DXT1). unsigned char lowResImageWidth; // Low resolution image width. unsigned char lowResImageHeight; // Low resolution image height. // 7.2+ unsigned short depth; // Depth of the largest mipmap in pixels. // Must be a power of 2. Is 1 for a 2D texture. // 7.3+ unsigned char padding2[3]; // depth padding (4 byte alignment). unsigned int numResources; // Number of resources this vtf has. The max appears to be 32. } VTFHEADER; ``` ### VTF 资源条目（Resource Entry） ``` struct ResourceEntryInfo { unsigned char tag[3]; // A three-byte "tag" that identifies what this resource is. unsigned char flags; // Resource entry flags. The only known flag is 0x2, which indicates that no data chunk corresponds to this resource. unsigned int offset; // The offset of this resource's data in the file. }; ``` #### 标签（Tags） ``` { '\x01', '\0', '\0' } - Low-res (thumbnail) image data. { '\x30', '\0', '\0' } - High-res image data. { '\x10', '\0', '\0' } - Animated particle sheet data. { 'C', 'R', 'C' } - CRC data. { 'L', 'O', 'D' } - Texture LOD control information. { 'T', 'S', 'O' } - Game-defined "extended" VTF flags. { 'K', 'V', 'D' } - Arbitrary KeyValues data. ``` ### VTF 低分辨率图像数据 低分辨率图像被在文件的头数据中所描述的格式紧密包装。 低分辨率图像数据通常以DXT1压缩图像格式存储。其尺寸最大即是宽度和高度不超过16像素的mipmap尺寸。比如说对于一个 256x256 像素的 VTF是16x16,；对于一个256x64 像素的VTF是 16x4；1x32 像素的VTF是: 1x16,； 4x4 像素的VTF是 4x4，以此类推。 ### VTF 高分辨率图像数据 高分辨率图像被在文件的头数据中所描述的格式紧密包装。 通用的数据格式包含 DXT1, DXT5, BGR888, BGRA8888 和UV88。所有维度都必须是4的倍数。 ### 历史版本 **目的:解决游戏特定的兼容性问题** #### **v7.5** * 发布于July 19th, 2010 ，作为 **Alien Swarm 异星虫群** 的一部分 * 同于 v7.4. * 重定义并修改了两个纹理旗标 * 球形地图正式归为冗余信息 * VTF内部创建过程的大部分更改都是使用VTEX， 比如说： Mipmap衰减（[MipMap ](https://noskill.gitbook.io/titanfall2/chinese/information/textures/mip-mapping)fading）, alpha衰减（Alpha decay） 和 XBox360 格式. #### **v7.4** * 发布于October 10th, 2007 作为[半条命2橙盒版](https://en.wikipedia.org/wiki/The_Orange_Box)的一部分。 * 同于 v7.3. * 解决有关伽马校正在XBOX360电视输出纹理执行结合系统内存分页池的问题。 #### **v7.3** * 添加了一个可扩展的面向资源的结构。 * 增加了CRC，纹理的LOD控制，列表资源以及向后兼容的图像和低分辨率图像资源。 * 添加了几种定制化的深度模板格式(供内部引擎使用)，以及法线贴图格式和线性未压缩格式。 * 发布于September 18th, 2007 作为 [军团要塞](https://developer.valvesoftware.com/wiki/Team_Fortress_2)2 beta测试的一部分. #### **v7.2** * 增加了体积纹理支持。 * 发布于September 23rd, 2005 作为[Steam](https://developer.valvesoftware.com/wiki/Steam)引擎升级的一部分。 #### **v7.1** * 为环境映射增加了球形地图支持(这是为了支持DirectX 6，后来被砍掉了)。 #### **v7.0** * 最初发布的版本 (只在内部发布，然而，一些v7.0纹理被公开发表了)。 #### 执行（Implementation） 一个独立于Steam实现的VTF图像文件格式的例子可以在LGPL C/ c++库的[VTFLib](https://developer.valvesoftware.com/wiki/VTFLib)中找到。 {% hint style="info" %} Source开发者文档链接: {% endhint %}