Texture 2K, 4K, 8K: quanta memoria video occupano davvero, calcolata formato per formato

Le pagine dei mod di texture propongono spesso più versioni dello stesso pacchetto: 1K, 2K, 4K, a volte 8K. La tentazione è scaricare la più grande, ma la differenza di memoria video tra una versione e l’altra non è lineare. Raddoppiare il lato di una texture significa quadruplicarne la superficie, e con essa lo spazio occupato.

In questa guida facciamo i conti con i numeri ufficiali dei formati di compressione usati nei giochi per PC. Bastano una moltiplicazione e una regola sulle mipmap per capire quanto pesa un pacchetto e decidere se la tua scheda video può permetterselo.

Come sono compresse le texture nei giochi

I giochi DirectX non conservano le texture in memoria come immagini normali. Usano la compressione a blocchi (Block Compression, BC): l’immagine viene divisa in quadratini di 4×4 pixel e ogni quadratino occupa sempre lo stesso numero di byte, qualunque sia il contenuto. La scheda video la legge in questa forma e decomprime i blocchi in hardware al momento dell’uso, senza doverla espandere prima in memoria.

Microsoft documenta i byte di ogni formato. Questa è la parte che serve per i calcoli:

I bit per pixel si ricavano dividendo: 8 byte per 16 pixel sono 64 bit ÷ 16 = 4 bit per pixel. Per confronto, un’immagine non compressa con quattro canali a 8 bit (RGBA8) usa 32 bit per pixel: BC1 è otto volte più piccolo, BC7 quattro volte. Microsoft porta un esempio partendo da colori RGB a 24 bit: per un blocco 4×4, BC1 passa da 48 byte a 8.

Il calcolo, passo per passo

Prendiamo una texture 4096×4096 in BC7.

1. Conta i blocchi: 4096 ÷ 4 = 1024 blocchi per lato, quindi 1024 × 1024 = 1.048.576 blocchi.
2. Moltiplica per i byte: 1.048.576 × 16 byte = 16.777.216 byte, cioè 16 MiB.
3. Aggiungi le mipmap: sono copie sempre più piccole della texture, ciascuna con lato dimezzato (2048, 1024, 512… fino a 1×1), che la scheda video usa per gli oggetti lontani. Ogni livello ha un quarto dei pixel del precedente, quindi la serie completa vale circa un terzo in più: 16 × 4/3 ≈ 21,33 MiB.

La regola del “più un terzo” viene da una serie geometrica: 1 + 1/4 + 1/16 + … tende a 4/3. La documentazione Microsoft descrive la catena di mipmap come una sequenza di superfici, ognuna di dimensioni dimezzate rispetto alla precedente, fino a 1×1. Il nostro script somma i livelli uno per uno e arriva allo stesso risultato.

Memoria di una texture 4096×4096 con tutti i livelli di mipmap

Calcolo nostro: blocchi 4×4 per i byte indicati da Microsoft, più la catena di mipmap fino a 1×1.

Non compressa RGBA8, 4096×409685,33 MiB

BC7, 4096×409621,33 MiB

BC3, 4096×409621,33 MiB

BC5, 4096×409621,33 MiB

BC1, 4096×409610,67 MiB

BC4, 4096×409610,67 MiB

Mostra i valori in tabella

Memoria di una texture 4096×4096 con tutti i livelli di mipmap

Formato	Memoria
Non compressa RGBA8, 4096×4096	85,33 MiB
BC7, 4096×4096	21,33 MiB
BC3, 4096×4096	21,33 MiB
BC5, 4096×4096	21,33 MiB
BC1, 4096×4096	10,67 MiB
BC4, 4096×4096	10,67 MiB

La tabella per risoluzione

Ripetendo il calcolo per le risoluzioni più comuni nei pacchetti di texture:

Il salto è evidente: ogni gradino moltiplica per quattro. Una sola texture 8K in BC7 occupa quanto quattro 4K o sedici 2K. Non compressa, una texture 8K supera i 340 MiB.

Dal singolo file al materiale completo

Un oggetto di gioco raramente usa una sola texture. Nei motori moderni un materiale combina di solito almeno una mappa di colore, una delle normali (che descrive i rilievi) e una o più mappe di parametri (rugosità, metallicità, occlusione). Facciamo un esempio ipotetico, per capire l’ordine di grandezza:

Se in una scena il gioco deve tenere in memoria 40 materiali di questo tipo, la versione 2K richiede circa 0,47 GiB e la 4K circa 1,9 GiB. Sono numeri di esempio: quante texture sono in memoria contemporaneamente dipende dal motore, dalla scena e dalle impostazioni. Il rapporto quattro a uno, invece, vale per ogni texture caricata per intero.

Il formato conta quanto la risoluzione

Un pacchetto 4K salvato in BC1 occupa la metà di uno salvato in BC7. Nei file .dds distribuiti dai mod il formato è scritto nell’intestazione, e strumenti di modifica delle immagini con il supporto DDS lo mostrano. Alcune conseguenze pratiche:

• Texture non compresse: alcuni mod distribuiscono file in formato non compresso per massima qualità. Occupano quattro volte un BC7: vale la pena saperlo prima di installarli.
• Mappe delle normali: si usa spesso BC5 perché bastano due canali, e il terzo si ricostruisce. A parità di risoluzione pesa quanto un BC7.
• Riconversione: alcuni giocatori riconvertono i pacchetti in formati più leggeri o a risoluzione più bassa. Ogni conversione da un formato compresso all’altro perde un po’ di qualità, quindi conviene partire dai file originali più grandi.

Come scegliere la risoluzione di un pacchetto

Non esiste una soglia universale, perché ogni gioco gestisce la memoria in modo diverso e molti caricano solo i livelli di mipmap che servono. Un ragionamento prudente:

1. Guarda quanta memoria video usa il gioco senza il pacchetto, per esempio dalla scheda Prestazioni di Gestione attività di Windows (voce GPU, memoria dedicata) o dal pannello del driver, in una scena impegnativa.
2. Stima l’aumento con le tabelle: un pacchetto che sostituisce texture 2K con 4K quadruplica la memoria di quegli oggetti.
3. Lascia margine: quando la memoria video si esaurisce, il sistema sposta dati nella memoria del PC, molto più lenta da raggiungere per la GPU, e compaiono scatti, spesso proprio entrando in zone nuove.
4. Privilegia ciò che vedi da vicino: armi, personaggi e interfaccia guadagnano di più dall’alta risoluzione rispetto a montagne lontane, che vengono comunque mostrate con mipmap ridotte.

Se dopo un pacchetto di texture compaiono scatti, la nostra guida al frame time spiega come distinguerli dai cali di prestazioni uniformi.