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id: wiki-2026-0508-mipmap
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title: Mipmap
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category: 10_Wiki/Topics
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status: verified
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canonical_id: self
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aliases: [mipmap, MIP map, LOD pyramid]
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duplicate_of: none
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source_trust_level: A
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confidence_score: 0.9
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verification_status: applied
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tags: [graphics, gpu, texture, lod, sampling, opengl, vulkan]
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raw_sources: []
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last_reinforced: 2026-05-10
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github_commit: pending
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tech_stack: { language: glsl, framework: opengl-vulkan }
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# Mipmap
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## 매 한 줄
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> **"매 거리에 맞는 매 해상도"**. Mipmap 은 같은 텍스처를 1/2, 1/4, 1/8 … 로 미리 다운샘플해 둔 LOD 피라미드이며, 멀리 있는 픽셀이 작은 mip level 을 샘플링해 aliasing 과 메모리 대역폭을 동시에 줄인다.
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## 매 핵심
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### 매 동작 원리
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- mip 0 = 원본 (e.g. 1024×1024), mip 1 = 512², mip 2 = 256², …, mip N = 1×1.
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- 총 추가 메모리 = 원본의 약 33% (∑ 1/4ⁿ).
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- 픽셀 footprint (∂u/∂x, ∂v/∂x …) → LOD λ 계산 → 적절 mip level 선택.
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### 매 필터링
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1. **Nearest mip + nearest** — 픽셀 단위 jitter.
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2. **Nearest mip + linear (bilinear)** — mip 경계에서 hard switch.
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3. **Linear mip + linear (trilinear)** — 두 mip level 사이 보간, 부드러움.
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4. **Anisotropic** — 비스듬한 표면에서 footprint 가 늘어진 방향으로 더 많은 샘플 → 경사면 텍스처 선명.
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### 매 효과
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1. 멀리 있는 표면 aliasing/shimmering 제거.
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2. cache hit ↑ (작은 mip 이 caches 에 잘 맞음).
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3. fillrate / bandwidth 감소 → 모바일 GPU 에 특히 큼.
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## 💻 패턴
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### 1. OpenGL mipmap 자동 생성
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```cpp
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glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, w, h, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
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glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
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glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR); // trilinear
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```
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### 2. Vulkan blit 으로 mip chain
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```cpp
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for (uint32_t i = 1; i < mipLevels; i++) {
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VkImageBlit blit{};
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blit.srcOffsets[1] = { mipW, mipH, 1 };
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blit.dstOffsets[1] = { mipW>1?mipW/2:1, mipH>1?mipH/2:1, 1 };
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vkCmdBlitImage(cmd, img, SRC_OPT, img, DST_OPT, 1, &blit, VK_FILTER_LINEAR);
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}
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```
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### 3. Anisotropic
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```cpp
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GLfloat maxAniso;
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glGetFloatv(GL_MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, &maxAniso);
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glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, std::min(8.0f, maxAniso));
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```
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### 4. Shader 강제 LOD
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```glsl
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vec4 c = textureLod(tex, uv, 2.0); // mip 2 강제
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vec4 b = textureGrad(tex, uv, ddx, ddy);
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```
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### 5. LOD bias
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```glsl
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vec4 c = texture(tex, uv, -0.5); // 한 단계 더 선명 (alias 위험)
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```
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### 6. Streaming / partial residency
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- 전체 mip 중 큰 것은 disk, 작은 것만 GPU resident (Sparse texture / DirectStorage).
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### 7. Pre-built KTX2 + BasisU
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```bash
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toktx --genmipmap --bcmp out.ktx2 input.png
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```
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오프라인 generate + GPU compressed format 으로 메모리 ↓.
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## 매 결정 기준
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| 상황 | 설정 |
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|---|---|
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| 일반 3D 씬 | Trilinear + Aniso 4-8x |
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| 픽셀아트 / UI | mipmap off, nearest |
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| 모바일 저사양 | Bilinear + Aniso 2x |
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| 거대 월드 | Streaming + Sparse mip |
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| Procedural noise | runtime mip 생성 또는 explicit LOD |
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**기본값**: trilinear + aniso 4x, GPU 압축 (BC7/ASTC) + KTX2 로 사전 생성.
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## 🔗 Graph
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- Adjacent: [[Texture-Compression]], [[KTX2]]
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## 🤖 LLM 활용
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**언제**: filtering 차이 설명, 메모리 계산 (×1.33), shader API snippet 초안.
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**언제 X**: 특정 GPU 의 anisotropic 품질/성능 측정 (실측 필요).
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## ❌ 안티패턴
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- mipmap off + 작게 그리기 → moiré/shimmer.
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- non-POT 텍스처에 자동 mip + GL ES 2 — 일부 드라이버 문제.
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- runtime `glGenerateMipmap` 매 프레임 — 첫 업로드 1회만.
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- UI atlas 에 mip 생성 — bleeding 으로 인접 셀 색상 침투.
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## 🧪 검증 / 중복
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- Verified. 신뢰도 A.
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## 🕓 Changelog
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| 날짜 | 변경 |
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|---|---|
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| 2026-05-08 | Phase 1 |
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| 2026-05-10 | Manual cleanup |
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