前言

• 今天要給大家分享的內(nèi)容是游戲開(kāi)發(fā)正式開(kāi)發(fā)完成后，在準(zhǔn)備打包時(shí)的打包貼圖格式選擇問(wèn)題

• 如果商業(yè)游戲項(xiàng)目在打包時(shí)沒(méi)有選擇好打包格式，那么對(duì)于游戲包體的大小、加載運(yùn)行速度是會(huì)有比較大的影響的

• 所以商業(yè)游戲開(kāi)發(fā)中必須要考慮到的貼圖打包優(yōu)化問(wèn)題，本文要帶給大家的就是貼圖打包優(yōu)化的方方面面

版權(quán)聲明

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主題

• 模型貼圖包括哪些？

• UI貼圖包括哪些？

• 貼圖打包/加載流程

• 各種貼圖格式的應(yīng)用場(chǎng)景

• 相關(guān)面試問(wèn)題

• 貼圖格式如何優(yōu)化

• 關(guān)于貼圖格式更深層次的思考

什么是模型貼圖？

• 上圖中最下面的圖片是場(chǎng)景中的一個(gè)銹跡斑斑的小球，它在次世代游戲中是如何被表現(xiàn)出來(lái)的呢？

• 除了需要一個(gè)小球模型以外，還需要五張貼圖才能夠?qū)崿F(xiàn)完整的小球材質(zhì)表現(xiàn)

• 這五張貼圖分別是

• 1，ALBEDO貼圖

• ALBEDO可以翻譯為漫反射貼圖，它是小球表面的基本顏色，但它跟普通的漫反射貼圖又有一些區(qū)別，ALBEDO貼圖是不包含局部陰影信息的，只包含純顏色信息

• 2，AO貼圖

• AO貼圖翻譯成中文叫做環(huán)境遮蔽貼圖，用于存放陰影信息

• 基本的顏色貼圖是由RGB三種顏色構(gòu)成的，不能進(jìn)行優(yōu)化，而AO貼圖是由黑白灰三種顏色構(gòu)成的，這種貼圖在進(jìn)行打包時(shí)就能進(jìn)行優(yōu)化

• 3，NORMAL貼圖（法線(xiàn)貼圖）

• 4，METALLC貼圖（金屬度貼圖）

• 5，ROUGHNESS貼圖（粗糙度貼圖）

UI貼圖

• 右邊的這些圖片是從劍網(wǎng)三端游里截取到的背包面板貼圖，可以看出下面背包面板實(shí)際上就是由上面哪些貼圖構(gòu)成的

• 左邊的游戲場(chǎng)景里也是無(wú)不充斥著UI界面，所以貼圖優(yōu)化的第二個(gè)目標(biāo)就是優(yōu)化UI界面的貼圖

貼圖打包流程

• Unity引擎層面里的PNG圖片打包流程

• 由于PNG圖片在Unity引擎里是不能被直接使用的，所以PNG圖片在Unity引擎載入時(shí)會(huì)被轉(zhuǎn)換成2D紋理的通用格式

• 2D紋理格式在安卓平臺(tái)打包時(shí)會(huì)被打包成ETC2格式，中間會(huì)經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程

• 1，圖像格式轉(zhuǎn)換

• 2，圖像壓縮過(guò)程

• ECT2格式里可能不存在壓縮過(guò)程，但其他圖形格式存在壓縮過(guò)程，這個(gè)壓縮好不好呢？

• 壓縮是需要消耗壓縮時(shí)間的，但從性能角度上說(shuō)，壓縮過(guò)的圖片肯定比沒(méi)有壓縮過(guò)的圖片要好，這取決于不同的圖片格式

• 在打包時(shí)不可能把一張張圖片散放在磁盤(pán)上面，所以會(huì)把這些圖片打包到一個(gè)AB包里，以便于將來(lái)做遠(yuǎn)程熱更新

• 游戲里會(huì)有很多AB包，比如模型的AB包、貼圖的AB包、文本劇情的AB包等等，這些AB包最終會(huì)打包形成一個(gè)APK文件，APK文件在安卓上就是一個(gè)安裝文件，用戶(hù)從游戲市場(chǎng)去下載的都是這種APK包

貼圖加載流程

• 用戶(hù)從游戲市場(chǎng)上下載了APK包，安裝并啟動(dòng)游戲后，Unity引擎會(huì)加載所需圖片所在的AB包，并對(duì)AB包進(jìn)行解包，以得到在前面步驟中打包的ETC2格式圖片，然后將這張圖片進(jìn)一步解壓到內(nèi)存里來(lái)，它會(huì)形成一個(gè)二維數(shù)組，這個(gè)數(shù)組里的每一個(gè)元素就是這張圖片的RGB顏色值

• 由于圖片是通過(guò)顯卡顯示的，所以?xún)?nèi)存里的圖片不能直接用于渲染，需要把它加載到顯存里面，最終再通過(guò)顯存和GPU來(lái)將顯存里的圖片渲染到幀緩存里

• 幀緩存是存儲(chǔ)將來(lái)要顯示的屏幕畫(huà)面的地方，它是顯卡里的最后一個(gè)部件

• 注意點(diǎn)：

• ETC2格式圖片在安卓平臺(tái)里并不會(huì)先加載到內(nèi)存，然后從內(nèi)存加載到顯存里去，因?yàn)檫@樣需要消耗很多時(shí)間

• 安卓平臺(tái)能夠?qū)TC2格式圖片直接送到顯卡里，不需要做任何解壓，這一點(diǎn)安卓平臺(tái)的顯卡大多都能支持

貼圖壓縮的時(shí)機(jī)

• 貼圖壓縮的四個(gè)時(shí)機(jī)對(duì)應(yīng)了游戲項(xiàng)目研發(fā)的四個(gè)階段

• 1，預(yù)研階段

• 預(yù)研階段里要確定項(xiàng)目的預(yù)算、確定項(xiàng)目的玩法、確定項(xiàng)目的性能指標(biāo)

• 如果游戲的玩法達(dá)不到能夠流暢游玩的性能指標(biāo)，或者性能指標(biāo)能達(dá)到但是項(xiàng)目預(yù)算會(huì)很高，那這個(gè)項(xiàng)目在預(yù)研階段就會(huì)被PASS掉

• 2，原型階段

• 在預(yù)研階段確定了項(xiàng)目可以開(kāi)發(fā)后，就要準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)原型了，但是在一開(kāi)始不會(huì)直接招很多人來(lái)做大規(guī)模開(kāi)發(fā)，原型開(kāi)發(fā)階段主要是測(cè)試游戲玩法好不好玩，是否具有開(kāi)發(fā)下去的價(jià)值

• 在這個(gè)階段里還會(huì)完成具體架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)項(xiàng)目所需要的工具，這是程序部分，還有美術(shù)和策劃部分也會(huì)在此階段提前做好準(zhǔn)備

• 3，大規(guī)模開(kāi)發(fā)階段

• 大規(guī)模的開(kāi)發(fā)階段里需要完成各個(gè)功能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

• 4，測(cè)試階段

• 貼圖打包的格式究竟是放在哪個(gè)時(shí)間點(diǎn)考慮呢？

• 業(yè)余開(kāi)發(fā)可以晚點(diǎn)考慮，甚至是不考慮，因?yàn)闃I(yè)余開(kāi)發(fā)主要是愛(ài)好

• 但如果是一個(gè)商業(yè)項(xiàng)目，還是建議盡早考慮，肯定不能在測(cè)試階段再去考慮，因?yàn)闇y(cè)試階段再考慮這件事情太晚了，返工的工作量非常大

• 具體的貼圖壓縮時(shí)間點(diǎn)本文不給出答案，讀者可以自己考慮放在什么階段最合適，也可以在文末掃愛(ài)麗絲老師的二維碼與老師交流

為什么要做貼圖壓縮

• 為什么商業(yè)項(xiàng)目一定要考慮貼圖壓縮問(wèn)題？

• 從GPU的角度來(lái)說(shuō)，貼圖經(jīng)過(guò)壓縮以后所占用的渲染帶寬會(huì)更低

• 比如上面說(shuō)的ETC2格式如果不是用在安卓平臺(tái)，而是Windows平臺(tái)，那么由于Windows平臺(tái)不支持ECT2格式的硬件解壓，那么它就需要先解壓到內(nèi)存，這個(gè)解壓過(guò)程是消耗內(nèi)存的，并且由于它是從ETC2的壓縮格式轉(zhuǎn)換到非壓縮格式，中間會(huì)產(chǎn)生很多解壓帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)

• 由于壓縮包里的資源解壓出來(lái)時(shí)會(huì)比壓縮包里的資源要大，所以它在加載到到顯存時(shí)所占用的內(nèi)存也會(huì)更大，如果貼圖不壓縮或者選擇了一種當(dāng)前平臺(tái)不支持的貼圖壓縮格式，那么它的渲染帶寬占用就會(huì)很高

• 這就是貼圖壓縮的理由，貼圖送到顯卡以后，從顯卡到渲染這個(gè)步驟中，它中間的每一次渲染都需要傳輸圖片的每一個(gè)像素點(diǎn)，這都是有開(kāi)銷(xiāo)的，這個(gè)開(kāi)銷(xiāo)就是通過(guò)壓縮圖片格式來(lái)解決的

• 貼圖壓縮以后，游戲包體就會(huì)更小，包體小帶來(lái)的好處就是下載速度會(huì)更快、內(nèi)存占用會(huì)更低

• 而且圖片格式是支持顯卡加速的，它甚至可以不經(jīng)過(guò)內(nèi)存，直接將數(shù)據(jù)存到顯存里去

寫(xiě)在最后

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