Unity游戏开发图片纹理压缩方案

Unity3D引擎对纹理的处理是智能的:不论你放入的是PNG,PSD还是TGA,它们都会被自动转换成Unity自己的Texture2D格式

在Texture2D的设置选项中,你可以针对不同的平台,设置不同的压缩格式,如IOS设置成PVRTC4,Android平台设置成RGBA16等。

嗯,非常的智能。

但是,在一些进阶的使用中,一些情况是难以满足的。

比如,我们NGUI的图集纹理,在Android平台,使用ETC1纹理+Alpha通道图的方式;iOS平台,使用PVRTC4的纹理。

个别图片纹理,要求清晰度较高的,使用RGBA16,但是使用RGBA16的渐变显示图片却惨不忍睹;

一些要求高保真的,则需要直接使用最高质量的RGBA32格式。

很多时候,随着项目的复杂需求发展,单纯的Unity纹理管理已经无法满足我们的需求了。这时候,往往需要我们做一些额外工作。

总结一下我自己的纹理压缩方案:

纹理压缩的策略

手游开发(Android/iOS)中,我会使用3个级别的压缩程度:高清晰无压缩、中清晰中压缩、低清晰高压缩;4种压缩方法:RGBA32, RGBA16+Dithering,ETC1+Alpha,PVRTC4。一般足够应付大部分的需求了。

高清晰无压缩 - RGBA32

 
Unity游戏开发图片纹理压缩方案
Unity RGBA32 - 高清晰无压缩.png

RGBA32等同于原图了,优点是清晰、与原图一致,缺点是内存占用十分大;对于一些美术要求最好清晰度的图片,是首选。

要注意一些png图片,在硬盘中占用几KB,怎么在Unity中显示却变大?因为Unity显示的是Texture大小,是实际运行时占用内存的大小,而png却是一种压缩显示格式;可以这样理解,png类似于zip格式,是一个压缩文件,只不过在运行时会自动解压解析罢了。

中清晰中压缩 - RGBA16 + Dithering

RGBA16 + Dithering

 
Unity游戏开发图片纹理压缩方案
Unity RGBA16,不抖动处理的渐变图片惨不忍睹

既然叫RGBA16,自然就是RGBA32的阉割版。
对于一些采用渐变的图片,从RGBA32转换成RGBA16,能明显的看出颜色的层叠变化,如上图。

 
Unity游戏开发图片纹理压缩方案
采用Floyd Steinberg抖动处理后,除非放大,否则肉眼基本看不出区别

RGBA16的优点,内存占用是RGBA32的1/2;搭配上Dithering抖动,在原尺寸下看清晰度一模一样;

缺点,Unity原生不支持Dithering抖动,需要自己做工具对图片做处理;对于需要放大、拉伸的图片,Dithering抖动的支持不好,会有非常明显的颗粒感。

如何进行Dithering抖动?

 
Unity游戏开发图片纹理压缩方案
Texture Packer工具中Image Format选择RGBA4444,Dithering选择FloydSteinberg

在我的项目中,TexturePacker具有非常重要的作用,像UI的图集生成,预先生成好正方形的IOS PVRTC4图集和非正方形的Android ETC1图集、 缩放原图50%等工作都由TexturePacker完成。

同样,对图像进行抖动处理,也是预先在TexturePacker使用FloydSteinberg算法进行图像抖动,再在Unity中导入使用。

TexturePacker提供命令行工具,可以做成自动化的工具。具体方法这里不详述。

RGB16

 
Unity游戏开发图片纹理压缩方案
Unity RGB16

而RGB16,是主要针对一些,不带透明通道,同时长宽又不是2的次方的图片;对于这些图片,使用RGB16可以降低一半的内存,但是效果会略逊于RGB32。

当然了,RGB16其实也是可以搭配抖动,也能提升显示效果。

要注意的是,Dithering抖动对拉伸放大是不友好的

低清晰高压缩 - ETC1+Alpha/PVRTC4

很多初学者都会疑惑,为什么游戏开发中经常看到一些图片,需要设置成2的次方?因为像ETC1、PVRTC4等这类在内存中无需解压、直接被GPU支持的格式,占用内存极低,而且性能效率也是最好的。

但是,相对RGBA32,还是能肉眼看出质量有所下降的。

ETC1

ETC1+Alpha一般应用在Android版的UI图集中,ETC1不带透明通道,所以需要外挂一张同样是ETC1格式的Alpha通道图。方法是,在原RGBA32的原图中,提取RGB生成第一张ETC1,再提取A通道,填充另一张ETC1的R通道;游戏运行时,Shader将两张ETC1图片进行混合。

生成Alpha通道图的方法可参考:
http://blog.csdn.net/u010153703/article/details/45502895

后来,由于不想基于Unity API生成透明图,我生成Alpha通道图的方法。我使用Python的一个png.py库,用Python脚本来处理:

 
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png.py生成alpha图

要配合ETC1+Alpha,还需要Shader支持,这里参考直接修改NGUI的Unlit/Transparent With Colored的Shader。

 
Unity游戏开发图片纹理压缩方案
 

PVRTC4

PVRTC4在Unity中是直接支持的,不过要注意的细节是,它必须是二次方正方形;也就是说,长宽在二次方的同时,还必须要相等。

几种纹理格式的对比

格式 内存占用 质量 透明 二次方大小 建议使用场合
RGBA32 1 ★★★★★ 无需 清晰度要求极高
RGBA16+Dithering 1/2 ★★★★ 无需 UI、头像、卡牌、不会进行拉伸放大
RGBA16 1/2 ★★★ 无需 UI、头像、卡牌,不带渐变,颜色不丰富,需要拉伸放大
RGB16+Dithering 1/2 ★★★★ 无需 UI、头像、卡牌、不透明、不会进行拉伸放大
RGB16 1/2 ★★★ 无需 UI、头像、卡牌、不透明、不渐变,不会进行拉伸放大
RGB(ETC1) + Alpha(ETC1) 1/4 ★★★ 需要二次方,长宽可不一样 尽可能默认使用,在质量不满足时再考虑使用上边的格式
RGB(ETC1) 1/8 ★★★ 需要二次方,长宽可不一样 尽可能默认使用,在质量不满足时再考虑使用上边的格式
PVRTC4 1/8 ★★ 需要二次方正方形,长宽一样 尽可能默认使用,在质量不满足时再考虑使用上边的格式
  • 内存占用,相对于RGBA32做比较
  • 质量星级,更多是本人感受,仅供参考

一个商业项目,混搭多种纹理格式是在所难免的事情。把项目纹理划分成高、中、低三种质量需求,是这个方案的落脚点。

在项目中,尽可能是使用ETC1和PVRTV4等GPU直接支持的图片格式,不仅内存占用低、性能也更好;当出现质量不及格时,再逐步的提升压缩格式,来满足需要。

作者:陈小霖GO
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來源:简书
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