紋理映射單元（Texture mapping unit，TMU）是現代圖形處理器（GPU）的部件。從歷史上看，它是一個獨立的物理處理器 TMU能夠旋轉，調整大小和扭曲點陣圖圖像（執行紋理採樣），以作為紋理放置在給定3D模型的任意平面上。此過程稱為紋理製圖映射。在現代的圖形卡被實現為分立的階段繪圖管線 ，而當第一引入它被實現為單獨的處理器，例如，Voodoo2圖形卡。
基本介紹
- 中文名：紋理映射單元
- 外文名：Texture mapping unit
簡介,背景和歷史,幾何,紋理填充率,圖形處理器,
簡介
紋理映射單元（Texture mapping unit，TMU）是現代圖形處理器（GPU）的部件。從歷史上看，它是一個獨立的物理處理器 TMU能夠旋轉，調整大小和扭曲點陣圖圖像（執行紋理採樣），以作為紋理放置在給定3D模型的任意平面上。此過程稱為紋理製圖映射。在現代的圖形卡被實現為分立的階段繪圖管線，而當第一引入它被實現為單獨的處理器，例如，Voodoo2圖形卡。
背景和歷史
紋理映射單元的出現是由於採樣和將平面圖像（作為紋理貼圖）轉換為需要在3D空間中的正確角度和遠景的計算需求。計算操作是一個大的矩陣乘法，當時的CPU（早期奔騰）無法在可接受的性能下處理。
今天，紋理映射單元是著色器的一部分，並與渲染輸出單元（ROP）分離。例如，在AMD的賽普拉斯GPU中，每個著色器（其中有20個）有四個紋理映射單元，為GPU提供80個紋理映射單元。這是由晶片設計師完成的，它們將著色器和它們將要使用的紋理引擎緊密結合在一起。
幾何
3D場景通常由兩個部分組成：3D幾何圖形和覆蓋該幾何圖形的紋理。圖形卡中的紋理單元採用紋理並將其製圖映射到一塊幾何圖形。也就是說，它們圍繞幾何體包裹紋理並產生紋理像素，然後可以將其寫入螢幕。紋理可以是實際圖像，光照貼圖，甚至是高級表面照明效果的法線貼圖。
紋理填充率
主條目：填充率
要渲染3D場景，紋理將映射到多邊形格線的頂部。這稱為紋理映射，並且由視頻卡上的紋理映射單元完成。紋理填充率是特定卡可以執行紋理映射的速度的度量。
圖形處理器
圖形處理器（英語：graphics processing unit，縮寫：GPU），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示晶片或繪圖晶片，是一種專門在個人計算機、工作站、遊戲機和一些移動設備（如平板電腦、智慧型手機等）上運行繪圖運算工作的微處理器。
圖形處理器是英偉達公司（NVIDIA）在1999年8月發表精視 256（GeForce 256）繪圖處理晶片時首先提出的概念，在此之前，計算機中處理視頻輸出的顯示晶片，通常很少被視為是一個獨立的運算單元。而對手冶天科技（ATi）亦提出視覺處理器（Visual Processing Unit）概念。圖形處理器使顯示卡減少對中央處理器（CPU）的依賴，並分擔部分原本是由中央處理器所擔當的工作，尤其是在進行三維繪圖運算時，功效更加明顯。圖形處理器所採用的核心技術有硬體座標轉換與光源、立體環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等。
圖形處理器可單獨與專用電路板以及附屬組件組成顯示卡，或單獨一片晶片直接內嵌入到主機板上，或者內置於主機板的北橋晶片中，現在也有內置於CPU上組成SoC的。個人計算機領域中，在2007年，90%以上的新型台式機和筆記本電腦擁有嵌入式繪圖晶片，但是在性能上往往低於不少獨立顯示卡。但2009年以後，AMD和英特爾都各自大力發展內置於中央處理器內的高性能集成式圖形處理核心，它們的性能在2012年時已經勝於那些低級獨立顯示卡，這使得不少低級的獨立顯示卡逐漸失去市場需求，兩大個人計算機圖形處理器研發巨頭中，AMD以AMD APU產品線取代旗下大部分的低級獨立顯示核心產品線。而在手持設備領域上，隨著一些如平板電腦等設備對圖形處理能力的需求越來越高，不少廠商像是高通（Qualcomm）、PowerVR、ARM、NVIDIA等，也在這個領域裡紛紛“大展拳腳”。
