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フォーマットについて
DDS(DirectDraw Surface)は、圧縮および非圧縮テクスチャ、キューブマップ、ボリュームテクスチャ、ミップマップチェーンを格納するためのコンテナフォーマットで、1999年9月22日にDirectX 7.0とともにMicrosoftによって導入されました。DDSファイルはGPUネイティブな使用を目的として設計されています。ピクセルデータはグラフィックスハードウェアがレンダリング時に直接展開できるフォーマットで格納されており、主にS3TC/DXTnブロック圧縮(DXT1、DXT3、DXT5)が使用され、後のDirectXバージョンではBC4からBC7が追加されています。これにより、PNGやJPEGのようなフォーマットで必要とされるCPU側の展開ステップが不要になります。ファイル構造は、マジックナンバーと124バイトのヘッダーで始まり、幅、高さ、ピクセルフォーマット、ミップマップ数、新しい圧縮モード用のオプションのDX10拡張ヘッダーが指定され、その後に生のサーフェスデータが続きます。DDSは2Dテクスチャ、キューブマップ(環境マッピング用の6面)、ボリューム/3Dテクスチャ、テクスチャ配列をサポートし、それぞれにGPUが異なる距離で適切なサイズのバージョンをサンプリングできるように事前計算されたミップマップチェーンが含まれています。DDSの利点の一つはレンダリングパフォーマンスです。GPUが展開オーバーヘッドなしにDDSデータを直接読み取るため、テクスチャの読み込みは従来の画像フォーマットよりも劇的に高速であり、圧縮データはビデオメモリ上でも圧縮されたまま保持されるため、VRAMにより多くのテクスチャを同時に収容できます。ゲーム開発における支配的な地位もまた重要な強みです — DDSはDirectXアプリケーションの標準テクスチャフォーマットであり、Unreal Engine、Unity、および事実上すべてのPCゲームエンジンでネイティブにサポートされているほか、GIMP(プラグイン使用)、Paint.NET、Photoshop(NVIDIAプラグイン経由)、ImageMagickなどの画像エディタでもサポートされています。
FTSは、Flexible Image Transport System(FITS)のファイル拡張子であり、1981年にDon Wells、Eric Greisen、R.H. Hartenが国立電波天文台で定義し、1982年に国際天文学連合によって承認されて以来、天文学で使用されている標準データフォーマットです。FITSは当初から自己記述型アーカイブフォーマットとして設計されています。各ファイルは、データの次元、座標系、観測パラメータ、来歴を記述するASCIIキーワード-値ペアを含む1つ以上の2880バイトヘッダーブロックで始まり、その後に8/16/32/64ビット整数および32/64ビットIEEE浮動小数点値を含む様々な数値型のデータブロックが続きます。FITSは多次元配列(画像、データキューブ、ハイパーキューブ)、カタログデータ用のバイナリテーブル、ASCIIテーブルをサポートし、複数のヘッダー/データユニット(HDU)が単一ファイル内に共存できます。このフォーマットは、スペクトルキューブ、電波干渉計ビジビリティ、CCDアレイからのマルチエクステンションモザイク画像、時系列測光など、専門的な天文データを扱います。FTSの利点の一つは科学的厳密さです。FITSは、データを物理的に解釈するために必要なすべてのメタデータ — 座標変換(WCS)、測光校正、望遠鏡および機器パラメータ — がファイルとともに保持されることを義務付けており、科学的文脈で汎用画像フォーマットを悩ませるメタデータ喪失問題を解消します。このフォーマットの長寿命と制度的裏付けもまた強みです — 事実上すべての天文台、宇宙望遠鏡(ハッブル、ジェームズ・ウェッブ、チャンドラ)、天文学ソフトウェアパッケージ(DS9、IRAF、Astropy)がFITSを主要データフォーマットとして使用しています。