Lihat DCXs

Format DirectDraw Surface (DDS) adalah format berkas gambar raster, yang terutama digunakan untuk menyimpan tekstur dan cubemap dalam permainan video dan aplikasi 3D lainnya. Dikembangkan oleh Microsoft, format DDS dioptimalkan untuk akselerasi perangkat keras, yang memungkinkan penggunaan langsung data tekstur pada unit pemrosesan grafis (GPU). Optimalisasi ini secara signifikan mengurangi waktu pemuatan gambar dalam aplikasi rendering waktu nyata dengan memungkinkan GPU mengakses langsung data tekstur terkompresi, sehingga melewati kebutuhan pemrosesan atau dekompresi tambahan oleh CPU.

Salah satu fitur utama format DDS adalah dukungannya untuk DirectX Texture Compression (DXT), algoritma kompresi tekstur lossy yang mengurangi ukuran berkas dan lebar pita yang diperlukan untuk transfer tekstur tanpa menurunkan kualitas gambar secara signifikan. Kompresi DXT tersedia dalam beberapa variasi, yaitu DXT1, DXT3, dan DXT5, masing-masing menawarkan keseimbangan berbeda antara rasio kompresi dan kualitas. DXT1 dirancang untuk tekstur tanpa saluran alfa atau alfa biner sederhana, DXT3 digunakan untuk tekstur dengan alfa eksplisit, dan DXT5 untuk tekstur dengan transparansi alfa yang diinterpolasi.

Keuntungan signifikan lainnya dari format DDS adalah dukungannya untuk mipmapping. Mipmap adalah versi tekstur yang dioptimalkan dan dihitung sebelumnya, masing-masing pada resolusi yang semakin rendah. Tekstur yang lebih kecil ini digunakan saat objek berada jauh dari kamera, meningkatkan kinerja dan mengurangi artefak aliasing. Dengan menyimpan seluruh rantai mipmap dalam satu berkas DDS, mesin permainan dapat dengan cepat memilih tingkat detail yang paling sesuai untuk tekstur objek berdasarkan jaraknya dari penampil, yang selanjutnya meningkatkan efisiensi rendering.

Format DDS juga mendukung pemetaan lingkungan kubik dengan penggunaan cubemap. Cubemap terdiri dari enam tekstur persegi yang mewakili pantulan pada lingkungan yang dilihat dari satu titik, mensimulasikan pantulan dalam dunia 3D. Memiliki cubemap ini yang disimpan langsung dalam format DDS memungkinkan pantulan lingkungan yang efisien dalam aplikasi waktu nyata, meningkatkan kualitas imersif grafis 3D.

Selain fitur kompresi dan efisiensi, format DDS dapat menyimpan tekstur dengan rentang dinamis tinggi (HDR). Tekstur HDR menawarkan rentang kecerahan dan warna yang lebih luas, memberikan efek pencahayaan yang lebih realistis dalam rendering 3D. Kemampuan ini sangat penting untuk mesin permainan modern dan perangkat lunak grafis yang bertujuan untuk mencapai kualitas visual yang fotorealistik. Dukungan untuk HDR dalam berkas DDS berkontribusi pada penggunaannya yang luas dalam aplikasi grafis kelas atas.

Struktur format berkas DDS mencakup header dan header tambahan opsional yang berisi metadata tentang data tekstur, seperti tinggi, lebar, format data piksel, dan tanda yang menunjukkan keberadaan mipmap atau cubemap. Pendekatan terstruktur untuk metadata ini memungkinkan aplikasi untuk menafsirkan dan memanfaatkan data tekstur secara akurat dalam berkas DDS tanpa perlu memproses atau menginterogasi data secara ekstensif.

Meskipun memiliki banyak keuntungan, format DDS memiliki keterbatasan dan tantangan. Misalnya, sementara kompresi DXT secara signifikan mengurangi ukuran berkas, hal ini dapat menimbulkan artefak, terutama pada tekstur dengan tingkat detail tinggi atau transisi alfa yang kompleks. Pilihan tingkat kompresi (DXT1, DXT3, DXT5) memengaruhi kesetiaan visual tekstur, sehingga sangat penting bagi seniman tekstur dan pengembang untuk memilih pengaturan kompresi yang sesuai berdasarkan kebutuhan spesifik proyek mereka.

Tantangan lain yang terkait dengan format DDS adalah dukungannya yang terbatas di luar pengembangan game dan aplikasi 3D. Meskipun banyak didukung dan digunakan dalam industri permainan video dan oleh API grafis seperti DirectX, berkas DDS tidak didukung secara universal oleh perangkat lunak pengeditan gambar. Keterbatasan ini mengharuskan konversi berkas DDS ke format yang lebih didukung secara universal untuk pengeditan atau tampilan di luar perangkat lunak khusus, yang berpotensi memperumit alur kerja untuk seniman grafis.

Namun, kemajuan dalam alat dan pustaka pengembangan grafis telah mengurangi beberapa tantangan ini. Banyak paket perangkat lunak pengeditan gambar modern telah memperkenalkan plugin atau dukungan bawaan untuk format DDS, yang memungkinkan pengeditan langsung berkas DDS tanpa konversi. Selain itu, pustaka dan perangkat sumber terbuka telah memudahkan pengembang untuk mengintegrasikan dukungan DDS ke dalam aplikasi mereka, memperluas aksesibilitas dan kegunaan format DDS di luar ceruk permainan video dan aplikasi 3D tradisionalnya.

Pengadopsian format DDS meluas melampaui permainan video tradisional ke bidang-bidang seperti realitas virtual (VR), realitas tertambah (AR), dan aplikasi visualisasi profesional. Di area ini, efisiensi dan kemampuan kompresi format DDS sangat berharga, karena memungkinkan rendering waktu nyata dari tekstur berkualitas tinggi di lingkungan yang imersif. Hal ini telah memfasilitasi pengembangan pengalaman VR dan AR yang lebih kompleks dan realistis serta alat visualisasi resolusi tinggi untuk aplikasi ilmiah dan industri.

Melihat ke masa depan, evolusi perangkat keras dan perangkat lunak grafis yang berkelanjutan kemungkinan akan semakin meningkatkan relevansi dan kemampuan format DDS. Algoritma kompresi baru, dukungan yang lebih canggih untuk pencitraan rentang dinamis tinggi, dan dukungan yang ditingkatkan untuk teknik rendering yang muncul dapat diintegrasikan ke dalam spesifikasi DDS. Kemajuan ini akan memungkinkan format DDS untuk terus berfungsi sebagai alat utama dalam pengembangan grafis 3D dan teknologi game yang mutakhir.

Sebagai kesimpulan, format gambar DDS mewakili teknologi penting di bidang grafis 3D dan pengembangan game, yang menawarkan perpaduan efisiensi, kualitas, dan fleksibilitas yang disesuaikan dengan tuntutan rendering waktu nyata. Dukungannya untuk berbagai algoritma kompresi, mipmapping, cubemap, dan pencitraan rentang dinamis tinggi menjadikannya format yang sangat diperlukan bagi pengembang yang ingin mendorong batas kualitas dan kinerja visual. Meskipun ada beberapa tantangan yang terkait dengan adopsi dan pengenalan artefak melalui kompresi, format DDS tetap menjadi landasan aplikasi grafis 3D modern, dengan dukungan dan kemajuan yang berkelanjutan memastikan relevansinya yang berkelanjutan dalam industri ini.