cuda的3DArray和TextureObject

• cudaArray_t：数据存储的对象，用于存储 2D 或 3D 数据；不涉及纹理的采样（即读取数据时的插值、过滤等操作）。

     cudaExtent ca_extent;//定义三维内存区域的结构体
     ca_extent.width = vol_in->dim[0];
     ca_extent.height = vol_in->dim[1];
     ca_extent.depth = vol_in->dim[2];
     cudaChannelFormatDesc ca_descriptor = cudaCreateChannelDesc<float>();//定义cudaArray的数据格式，shape和type
     cudaMalloc3DArray(&state->dev_vol, &ca_descriptor, ca_extent);//分配三维数据块

  cudaMemcpy3DParms cpy_params = { 0 };//三维内存拷贝操作参数的结构体
  cpy_params.extent = ca_extent; //定义三维内存区域的结构体
  cpy_params.kind = cudaMemcpyHostToDevice; // 拷贝类型（主机到设备、设备到设备等）
  cpy_params.dstArray = state->dev_vol;// 目标数组，和 dstPtr 互斥使用

  //http://sites.google.com/site/cudaiap2009/cookbook-1#TOC-CUDA-3D-Texture-Example-Gerald-Dall
  // The pitched pointer is really tricky to get right. We give the
  // pitch of a row, then the number of elements in a row, then the
  // height, and we omit the 3rd dimension.
  cpy_params.srcPtr = make_cudaPitchedPtr((void*)vol_in->data, ca_extent.width * sizeof(float), ca_extent.width, ca_extent.height);// 源指针，和 srcArray 互斥使用

  cudaMemcpy3D(&cpy_params);//把vol数据拷贝到显存

• cudaTextureObject_t：纹理对象；包含数据的地址信息，还包括了如何访问这些数据的元数据（如过滤模式、边界处理、坐标转换等）。高效的图像处理 ，支持自动插值，只读操作

  // Specify texture
  struct cudaResourceDesc resDesc;//描述资源（如数组、纹理、表面等）的结构体
  memset(&resDesc, 0, sizeof(resDesc));
  resDesc.resType = cudaResourceTypeArray;//资源是一个 3D 数组。
  resDesc.res.array.array = state->dev_vol;// 3D 数组资源

  // Specify texture object parameters
  struct cudaTextureDesc texDesc;//描述纹理（texture）对象属性的结构体
  memset(&texDesc, 0, sizeof(texDesc));
  texDesc.addressMode[0] = cudaAddressModeWrap;//当坐标超出边界时，纹理坐标会循环回到起始位置。
  texDesc.addressMode[1] = cudaAddressModeWrap;//当坐标超出边界时，纹理坐标会循环回到起始位置。
  texDesc.filterMode = cudaFilterModeLinear;//当纹理坐标落在两个像素之间时使用最近邻插值。
  texDesc.readMode = cudaReadModeElementType;//按纹理的元素类型读取
  texDesc.normalizedCoords = 0;//纹理坐标范围通常是像素索引

  state->tex_vol = 0;//只读纹理内存
  cudaCreateTextureObject(&state->tex_vol, &resDesc, &texDesc, NULL);

• cudaSurfaceObject_t。适合需要频繁修改数据，适合需要频繁修改数据，读写操作

  // Specify texture
  struct cudaResourceDesc resDesc;//描述资源（如数组、纹理、表面等）的结构体
  memset(&resDesc, 0, sizeof(resDesc));
  resDesc.resType = cudaResourceTypeArray;//资源是一个 3D 数组。
  resDesc.res.array.array = state->dev_vol;// 3D 数组资源

  cudaCreateSurfaceObject(&surfObj, &resDesc);

    __global__ void cuda_clear_3d_array_kernel(cudaSurfaceObject_t surf, dim3 kdim)
    {
        // calculate surface coordinates
        unsigned int x = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
        unsigned int y = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
        unsigned int z = blockIdx.z * blockDim.z + threadIdx.z;
  
        // write to memeory
        if (x < kdim.x && y < kdim.y && z < kdim.z) {
            surf3Dwrite<float>(0.f, surf, x * 4, y, z, cudaBoundaryModeTrap);
        }
    }