テクスチャはリアルタイムレンダリングにおいてVRAMの最大の消費源であることが多いです。現代のAAAゲームはディスクに20–60 GBのテクスチャデータを持ち、実行時にGPUメモリに数ギガバイト展開されます。適切な解像度・圧縮フォーマット・ロード戦略の選択は、フレームレート・ロード時間・最低ハードウェア要件に直接影響します。
VRAMバジェット
単一の非圧縮4096×4096 RGBAテクスチャは64 MBのVRAMを消費します。典型的な8 GB GPUでは、約125枚の非圧縮4Kテクスチャで全バジェットが埋まり — フレームバッファ・デプスバッファ・メッシュデータのための余裕がなくなります。実際には、ゲームは限られたメモリに何千ものテクスチャを収めるためにテクスチャ圧縮に大きく依存しています。
バジェットのガイドラインはターゲットハードウェアによって異なります。モバイル（2〜3 GBの共有メモリ）では、テクスチャメモリ合計を512 MB未満に抑えます。PC/コンソール（6〜12 GB VRAM）では、テクスチャに2〜4 GBが一般的です。VRタイトルは2つのビューポートを同時にレンダリングするため、追加のヘッドルームが必要です。
MIPマッピング
MIPマップはテクスチャの事前計算されたダウンスケールコピーです。2048pxのテクスチャには1024・512・256・128・64・32・16・8・4・2・1ピクセルのMIPレベルがあります。GPUはカメラからサーフェスまでの距離に基づいて適切なMIPレベルを選択し、高解像度テクスチャがピクセル密度以下に縮小されたときに発生するエイリアシング（ちらつき）を回避します。
MIPマップはテクスチャのメモリフットプリントに正確に33%を追加します（無限等比数列 1/4 + 1/16 + 1/64 + ... は1/3に収束）。このコストはほぼ常に価値があります。MIPマッピングなしでは、カメラ移動中に遠くのサーフェスがちらつき、目障りなノイズを生みます。すべてのゲームエンジンはアセットインポート時に自動的にMIPマップを生成します。
テクスチャ圧縮フォーマット
BC（ブロック圧縮） — PCとコンソール
BCファミリー（古いフォーマットのDXT/S3TCとも呼ばれる）はPCとコンソールの標準です。BC1（DXT1）はRGBを4:1で圧縮し、1ピクセルあたり4ビットです。BC3（DXT5）はRGBAを4:1で扱います。BC5はノーマルマップ（2チャンネル圧縮）に最適です。BC7はBC3と同じ8ビット/ピクセルで高品質RGB(A)を提供し、現代のハードウェアで推奨されます。MIPs付きの2048px BC7テクスチャは16 MBを使用 — 非圧縮の64 MBと比較して大幅に削減されます。
ASTC — モバイルと現代のコンソール
Adaptive Scalable Texture Compressionは4×4から12×12までの可変ブロックサイズをサポートし、開発者がテクスチャごとに品質とサイズのトレードオフを選択できます。ASTCは現代のモバイルGPU（ARM Mali・Qualcomm Adreno）で必須であり、PlayStation 5とNintendo Switchでもサポートされています。4×4 ASTCブロックはBC7に匹敵する品質を提供し、6×6ブロックはわずかな画質損失でサイズをさらに削減します。
ETC2 — OpenGL ESベースライン
ETC2はOpenGL ES 3.0デバイスに必要な最低限の圧縮フォーマットです。品質はASTCより低く、特にアルファチャンネルを持つテクスチャでは顕著です。ASTCをサポートしていない古いデバイスへのフォールバックとしてのみETC2を使用してください。
テクスチャアトラス
複数の小さなテクスチャを単一の大きなテクスチャ（アトラス）に結合することでドローコールを削減します。フレーム内のマテリアル変更ごとにGPU上でステート変更が必要となり、パイプラインが停止します。関連するテクスチャ — すべての壁テクスチャ・すべての床テクスチャ — をアトラスにパックすることで、アトラスを共有するオブジェクトを単一のドローコールにバッチ処理できます。UV座標はアトラスのサブ領域を参照するよう調整されます。
2048×2048や4096×4096のアトラスサイズが典型的です。特定のフレームで小さな部分しか使用されない場合、大きなアトラスはVRAMを無駄にします。Unreal Engine 5などのエンジンのテクスチャストリーミングシステムは、必要なMIPレベルのみをロードすることでこれを部分的に軽減します。
LODとテクスチャストリーミング
レベルオブディテール（LOD）はジオメトリだけでなくテクスチャにも適用されます。カメラから遠いオブジェクトは低いMIPレベルや完全に異なる小さなテクスチャを使用できます。バーチャルテクスチャリング（Unreal EngineのNaniteシステムとid SoftwareのMega Texturesで使用）は、現在のカメラ位置とズームレベルで見えるタイルのみをロードし、リアルタイムでテクスチャデータをディスクからストリーミングします。
これによりテクスチャ解像度とVRAM容量が切り離されます：シーンはテラバイトのテクスチャデータを参照しながら、GPUメモリには数百メガバイトのみを常駐させることができます。
実践的なガイドライン
- 小さな小道具（カップ・ネジ・ヒンジ）には1024pxを使用
- 中サイズのオブジェクト（家具・武器・壁のセクション）には2048pxを使用
- ヒーローアセットや大きなサーフェス（地形・建物のファサード）のみ4096pxを使用
- ベースラインとしてBC7（PC）またはASTC 4×4（モバイル）で常に圧縮する
- RenderDocまたはエンジン内蔵プロファイラーでVRAM使用量をプロファイリングする
草・砂・石畳ジェネレーターでゲーム対応のシームレステクスチャを生成できます。1024・2048・4096pxで利用可能です。