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图片格式相关,及内存优化建议

2015-06-12 17:33 162 查看

H30-U10安卓手机,GPU: ARM MALI-400 测试Unity图片压缩格式对包大小影响。

1、空包 8.10M

2、实验用1(844k, png,2048*2048)

PVRT4 10.5M

ARGB16 9.86M

ARGB32 14.3M

ACT4 10.4M

3、ACT4格式

实验用1(844k, png, 2048*2048) 10.4M

实验用2(245k, gif非动画, 2048*2048) 10.0M

实验用3(228k, gif非动画, 720*1136) 9.87M

实验用4(728k, png, 720*1136) 10.2M

此机器 Automatic Compressed 为 RGBA 16 bit

Automic TrueColor 为 RGBA32 bit(color with Alpha texture format, 8 bits per chanel)

ARGB32 bit (Color with an Alpha chanel texture format)

PVRTC 为 PowerVR(IOS) 且 PVRT4 在此机器运行加载缓慢。

PVRT4 bit 格式 要求图片是 2的幂,或 , Advance Non Power of 2 选ToNearest (有拉伸)

同一张图片 在硬盘中844kb, 内存中4.0M. 高压缩 -》包小,图片使用图片压缩(eg.ACT8)在内存中会变小,有可能锯齿。



另附上摘抄资料如下:

由luzexi总结如下:

空项目和10张放在Resources文件夹中的图为比较案例。

IPHONE:

1.空项目—-空间占用量42.3MB—-IPA大小10MB

2.10张1200*520无压缩Texure 单张图占用量2.8MB—-空间占用量70.2MB—-IPA大小22.9MB

3.10张1200*520压缩成1024*1024PVRTC4 单张图占用量0.5MB—-空间占用量47.3MB—-IPA大小13.2MB

4. 10张1024*1024无压缩Texture 单张图占用量4MB—-空间占用量82.3MB—-IPA大小14.6MB

5.10张1024*1024压缩为PVRTC4格式 单张图占用量0.5MB—-空间占用量47.3MB—-IPA大小11.6MB

综上数据总结:

一、2的N次方大小的图片会得到引擎更大的支持,包括压缩比率,内存消耗,打包压缩大小,而且支持的力度非常大。

二、减小图片的占用大小和内存方式有:图片大小变化(Maxsize),色彩位数变化(16位,32位),压缩(PVRTC)。

三、U3D对于图片的格式是自己生成的,而并不是你给他什么格式,他就用什么格式,一张1024*1024图在无压缩格式下,它会被U3D以无压缩文件形式存放,也就是说U3D里的Texture Preview里显示的占用大小**MB不只是内存占用大小,还是空间占用大小。

U3D的内部机制为自动生成图片类型来替换我们给的图片,在图片的压缩方式上需要进行谨慎的选择。

压缩格式在U3D的Component Reference里有介绍我就不再详细介绍,只介绍几个重点的:

RGBA32格式为无压缩最保真格式,但也是最浪费内存和空间的格式。Automatic Turecolor和它一个意思。

RGBA16格式为无压缩16位格式,比32位节省一半的空间和内存。Automatic 16bits和它一个意思。

RGBA Compressed PVRTC 4bits格式为PVRTC图片格式,它相当于把图片更改了压缩方式新生成了一个图片来替换原来的我们给的图片格式(比如我们给的是PNG格式)。

注意:U3D所有图片的压缩格式都会以另一种方式来存储,不会以你给的方式来存储,只有你指定了某种格式,它才会转成你要的格式。而且压缩格式在Android里并不一定有效,因为Android的机型多,GPU的渲染方式也不一样,有的是Nvidia,有的是PowerVR,最最好的在安卓机子上启用RGBA16方式,因为这个是适应所有机型的,并且比32位占用量少一半,但也需要因项目而异,只是推荐使用的格式,可以多用。

以下有疯狂暴走蛙总结:

图片格式及内存占用 :

1、内存计算公式

默认情况下,在cocos2d里面加载一张图片的时候,图片中每一个像素点使用4个byte(8位)来表示--分别代表red、green、blue和alpha透明通道。这个就简称RGBA8888(32-bit图)。因此使用默认的像素格式加载图片的话,内存消耗可以使用下面的公式计算:

图片宽度 * 图片高度 * 每个像素点的位数 = 内存大小

如:一张1024*1024的RGBA8888的图片占用的内存大小为 1024*1024*4 = 4M

2、通过修改像素格式优化内存大小和加载速度

(1)RGBA8888(32-bit)

RGBA 4个通道各占8位,如果想获得最好的图片质量,使用这种格式最靠谱,但他占用的内存会比16位的纹理多一倍,加载速度相对较慢。

(2)RGBA4444(16-bit)

RGBA 4个通道各占4位,他对每个通道都有不错的支持,还能保证相对良好的图片质量,以及加载速度和内存占用。

(3)RGB5A1 (16-bit)

RGB 3个通道各占5位,A通道仅占一位,RGB通道表现良好,A通道只有透明和不透明两种,加载速度和内存占用表现良好。

(4)RGB565 (16-bit)

RGB 3个通道分别占5、6、5位,没有A通道,在16为纹理中,图片质量最好。

3、TexturePacker

使用图片打包工具(如:TexturePacker)把散图打包成一张大图,一方面可以节省内存,另一方面还可以提高加载速度。

(1)抖动

TP有一个特性叫“抖动”,他可以使得原本由于颜色数量减少(如:RGBA4444格式)而产生的失真问题得到改善。

(2)NPOT

NPOT是“non power of two”的缩写,即“不是2的幂”。cocos2d 2.x默认支持。如果纹理集使用NPOT的纹理,他允许TP更好的压缩纹理,因此会更少的浪费纹理图集的空白区域。

NOPT是“non power of two”的缩写,译作“不是2的幂”。NPOT stands for “non power of two”. 在cocos2d1.x的时候,你必须在ccConfig.h文件中开启对NPOT的支持,但是,cocos2d 2.x就不需要了,它默认是支持NPOT的。所有3代(iphone 3GS)以后的ios设置都支持cocos2d
2.x(因为它们支持OpenGL ES2.0),所以也都能支持NPOT纹理。
如果纹理图集(texture atlas)使用NPOT的纹理,它将有一个具大的优势:它允许TP更好地压缩纹理。因此,我们会更少地浪费纹理图集的空白区域。而且,这样的纹理在加载的时候,会少使用1%到49%左右的内存。而且你可以使用TP强制生成NPOT的纹理。(你只需要勾选“allow free size”即可)
为什么要关心NPOT呢?因为苹果的OpenGL驱动有一个bug,导致如果使用POT的纹理,则会产生额外33%的内存消耗

4、png、jpg、pvr

(1)pvr

pvr图像是专门为ios设备上面的powerVR图形芯片指定的图形容器,可以直接加载到显卡上,而不需经过中间的转化。

(2)png

cocos加载png图片分两个阶段:①从图片文件中临时创建一个UIImage对象。②以这个创建好的UIImage对象来创建CCTexture2D对象。这意味着当一个纹理被加载的时候,在短时间内,他的内存占用会是自身内存的2倍。(由于cocos自动释放,临时创建的UIImage对象会被回收。)

(3)jpg

cocos加载jpg图片的时候会实时的转换为png格式的纹理,这意味着短时间内,他的内存占用会是自身的3倍,而且加载速度非常慢。

5、pvr.ccz

pvr.ccz其实就是pvr图片的zip压缩包,程序读的时候会先解压出pvr资源,然后再读取pvr。不过由于压缩可以极大的减少图片体积,而且虽然多了解压过程也不会有特别多的cpu消耗,所以程序如果使用pvr图片的话大部分采用pvr.ccz格式。

6、PVRTC压缩

pvr纹理支持pvrtc纹理压缩格式,他主要采用有损压缩。如果拿pvrtc图片和jpg图片对比的话,他只有jpg图片的中等质量,但是他最大的好处是可以不用再内存里面解压缩纹理。

pvrtc2和pvrtc4是两种pvr压缩的图像格式,他们都是pvr文件。这两种图像格式比普通图像有更快的加载速度和更小的内存占用。

pvrtc4:4字节每像素,良好的图片质量,占用内存仅为RBGA8888格式的1/8

pvrtc2:2字节每像素,较差的图片质量,占用内存仅为RGBA8888格式的1/16

NOPT是“non power of two”的缩写,译作“不是2的幂”。NPOT stands for “non power of two”. 在cocos2d1.x的时候,你必须在ccConfig.h文件中开启对NPOT的支持,但是,cocos2d 2.x就不需要了,它默认是支持NPOT的。所有3代(iphone 3GS)以后的ios设置都支持cocos2d 2.x(因为它们支持OpenGL ES2.0),所以也都能支持NPOT纹理。

如果纹理图集(texture atlas)使用NPOT的纹理,它将有一个具大的优势:它允许TP更好地压缩纹理。因此,我们会更少地浪费纹理图集的空白区域。而且,这样的纹理在加载的时候,会少使用1%到49%左右的内存。而且你可以使用TP强制生成NPOT的纹理。(你只需要勾选“allow free size”即可)

为什么要关心NPOT呢?因为苹果的OpenGL驱动有一个bug,导致如果使用POT的纹理,则会产生额外33%的内存消耗

以下有kaitiren总结:

pvr与png的内存占用 :

Zwoptex生成的spritesheet除了可以导出png格式的图片外还有pvr格式。pvr格式是iOS的显示芯片可以直接读取的,不需要经过解析就能直接显示,所以渲染速度更快,更节省内存。

我特意在cocos2D 2.0 rc1版本做了一项测试:
一个空的cocos2D模版工程运行起来之后占用的内存大约是4MB。
直接用CCSprite显示一张2048*1024的数据格式为RGBA565的PNG图片之后,内存占用达到了20MB。
同样的情况下换成pvr格式之后,内存占用为16MB。也就是说png格式的图片占用了20-4=16MB,pvr格式的图片占用了16-4=12MB。节省了25%。

Zwoptex还有一个选项叫做“ccz压缩”,选中之后图像的大小几乎可以减小一半。这样的文件格式成了:xxx.pvr.ccz,cocos2d是可以识别的。

PVRTC2和PVRTC4是两种pvr压缩的图像格式,他们都是pvr文件。这两种图像格式比普通图像有更快的加载速度和更小的内存占用。
PVRTC4: Compressed format, 4 bits per pixel, ok image quality
PVRTC2: Compressed format, 2 bits per pixel, poor image quality
一般pvr格式文件的图像格式有:
RGBA8888: 32-bit texture with alpha channel, best image quality
RGBA4444: 16-bit texture with alpha channel, good image quality
RGB565: 16-bit texture without alpha channel, good image quality but no alpha (transparency)
图像占用内存的公式是:numBytes = width * height * bitsPerPixel / 8
也就是说2048*2048的RGBA8888占用内存16MB,而PVRTC4只占用2MB

1、2d游戏最占内存的无疑是图片资源。

2、cocos2d-x不同平台读取纹理的机制不同。ios下面使用CGImage,android和windows下是直接调用png库。我测试了下,使用png库直接读取png会比CGImage还要节约1mb左右内存(图片所占内存4mb)但是速度要比CGImage慢一倍。时间和空间如何取舍就看实际情况了。不过最佳的选择似乎是pvr(即使android版本,即使不使用pvrtc4)。

3、一般来说,我们可以直接使用 w * h * bpp得到一张纹理所占的内存,比如一张1024*1024格式为argb8888,那么他所占的内存就是1024*1024*4=4mb。之前看到有博客提到jpg会开辟3倍与此的内存(先转换为png,然后解析png),但是新的ios系统似乎没有这个问题。jpg与png所消耗的内存几乎相同,并且jpg解析速度更快(几乎都是4mb解析+4mb纹理数据,而jpg解析时间是png的一半),但是这样反而很怪异,因为jpg是没有透明色的,一个像素最多3字节,而png一个像素4字节,jpg纹理应该占用内存更小才对,后来看了下cocos2d的ios加载图片的代码,它把所有纹理转换成rgba8888格式,所以无论是jpg还是png,占用的都是4字节。正因cocos2d对其他纹理支持不够好,pvr才会显得那么高效。

4、pvr格式可以被显卡所认可,而不需要开辟临时内存来读取,所以即便同为argb8888格式的图片,pvr也会比png有效率,虽然不会节约程序稳定运行时的内存,但是会避免加载大量图片时的内存暴涨。 并且如果是ios设备的话,可以使用pvrtc4格式的图片,这个格式相当于windows下的dds图片,是可以被显卡直接支持的。它是有损压缩,一个像素只占4位,不过如果不是有渐变半透明色的话,一般效果可以接受,而其节约的内存和cpu时间非常非常显著。

5、pvr也不是万金油。android设备下虽然可以使用pvr格式,但是不能使用pvrtc4,希望通过pvr像ios设备上一样真正减少游戏内存是不太可行的。

6、pvr.ccz其实就是pvr图片zip打包下,程序读的时候还是先解压出pvr资源,然后再读取pvr。不过由于压缩下可以极大的减小图片体积,所以虽然多了解压过程也不会有特别多的cpu消耗。

7、一张jpg图片实际加载过程内存消耗,以一张1024*1024 argb8888 500k的jpg图片为例: a.读取图片文件(消耗图片大小内存,500k) b、解析jpg数据(cgimage, 4mb) c、释放500k的图片内存 d、opengl纹理数据(4mb) e、释放cgimage的4mb内存。 注意,这个过程不是必然的顺序执行,释放cgimage内存的实际是有系统决定的,会很快,但是不一定是立即执行。 所以内存会瞬间飙升9mb左右,然后减少5mb,稳定到4mb左右

png图片的加载过程与此相同

pvr图片可以节约解析图片数据到纹理这一步的消耗。也就是说读取pvr图片资源(等价于解压pvr.ccz到内存,如果是1024*1024 argb8888格式的话,那么图片大小就是4mb,ccz压缩后图片1mb左右)消耗4mb,将pvr图片数据提交给显卡消耗4mb。然后释放文件数据4mb。这么看似乎跟Png从内存占用上相比也不是非常有优势。(注意这里说的pvr是指pvr封装的argb8888,与pvrtc4的性能有天壤之别)

8、由于最终消耗内存的都是纹理数据,所以只要纹理数据格式是一定的,无论图片是什么格式消耗的内存都是一样的。比如使用Png8图片,体积会减少70%,但是内存占用与png24/png32是等价的(读取的时候会内部把调色板还原成真彩色,也就是说,虽然png8是一个像素只占8位,但是读取到内存中的时候会将调色板颜色还原,依然需要开辟1024*1024*4字节的空间存放纹理数据)。 当然有无透明色,cocos2d的处理还是有区别的。如果是无透明色,可以使用png24,那么所需开辟的纹理空间就是3mb。

这里还有一点需要说明,一般我们处理windows下的dds纹理的时候,都习惯将其按2的整次幂对其,虽然图片内容只有900*900,但是图片大小却是1024*1024。那我们读取这个图片所消耗的内存就是4mb,按2的整次幂对其是有助于提高运行效率的,但是不是非常必须的。ios和android的设备都支持非2的整次幂的纹理。所以如果是png图片,那么它该多大就多大。此时消耗的内存就只有900*900*4=3mb。

9、不要过于迷信所谓的去除alpha通道以节约内存。这个还要实际分析下具体结果。 我测试过(分别用cocos2d-x和鬼火3d引擎),rgba8888和rgb888格式的png图片显示所消耗的内存是一样的。24位图片虽然读取的时候开辟的内存只有3mb(1024*1024*3,注意如果是用CGImage读取的话,那这个值就是4mb),但是glTexImage2D提交给显卡后依然会增加4mb内存。可能跟显卡的数据对齐有关。

这里我测试还有一个诡异的地方,如果是用pvr的npot图片的话,rgb888要比rgba8888所消耗的内存要小,但是pot图片两者又是一样的(png图片两种情况都是一样的)。可能是powervr显卡有特殊处理。

10、rgb565和rgb5551的图片所消耗的内存是rgba8888的一半,如果没有透明渐变的话,视觉上也看不出什么区别。一些大的背景图可以优先选择这种格式。

11、pvr图片加载速度要比png和jpg快3~5倍(同样1024*1024 argb8888),png消耗的时间可能是700ms左右,但是pvr只需要100ms左右。如果是pvr.ccz压缩下,消耗的时间是200ms左右。可见pvr在加载速度上还是有非常大的优势的。这个应该是因为png和jpg需要把图片数据还原为rgba,但是pvr可以直接把图片数据传递给显卡。pvrtc4的图片是可以被powervr显卡直接支持的。

总结下:

1、最终决定图片占用内存的是它的像素格式和大小,与其扩展名无关。png8 png32 jpg pvr只要其像素格式都是argb8888,那么最终图片占用的内存是一样的。

2、如果不是pvrtc4的格式,那么不要扩展成2的整次幂,因为图片越小,占用内存越小

3、单单去除透明通道不会减少图片所消耗的内存,png和jpg图片也无法减少图片体积,所以不推荐rgb888的格式。替代选择rgb565和rgb5551。

5、小心加载图片时临时开辟的纹理数据造成的内存飙高,可以考虑加入内存池,及时的开辟和释放缓冲区。

6、如果是为了减少图片体积可以选择:1、jpg--压缩比最高,质量较好,但是不支持半透明 2、png8--同样图片会比jpg略大一些,使用ImageAlpha进行转换,视觉上几乎看不出差别。 这两种图片格式都可以极大的减少图片体积(减少70%~80%),但是无助于减少内存

7、如果是为了减少内存可以选择:1、没有透明色的图片统一转换为rgb565格式,这个时候无法使用png8了,所以png和pvr.ccz图片大小几乎相同,pvr.ccz速度更快,所以推荐pvr.ccz的rgb565格式 2、如果透明色仅仅是进行关键色标注,而没有渐变混合,那么推荐rgb5551 (r5_a1)的pvr.ccz格式

8、可以考虑写个打包系统,统一把资源文件打包,而不是单个文件用pvr.ccz进行zip压缩,这样可以获得更高的效率。(比如我封装了下暴雪的mpq打包,其读取速度与本地文件读取速度相当,这样就可以获得最佳的读取效率)。(比如我封装了下暴雪的mpq打包,其读取速度与本地文件读取速度相当,这样就可以获得最佳的读取效率)



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