Unity3D研究院之Assetbundle的原理

感谢雨松MOMO，本文转自: http://www.xuanyusong.com/archives/2373

转载请注明: 雨松MOMO 2013年06月17日 于 雨松MOMO程序研究院 发表

-----------------------------------------------------------------------------

part1
Assetbundle 是Unity Pro提供提供的功能，它可以把多个游戏对象或者资源二进制文件封装到Assetbundle中，提供了封装与解包的方法使用起来很便利。
1.预设
Assetbundle可以将Prefab封装起来，这是多么方便啊！ 而且我也强烈建议大家将Prefab封装成Assetbundle，因为Prefab可以将游戏对象身上带的游戏游戏组件、游戏脚本、材质都封装在一起。当从服务器上将Assetbundle下载以后直接Instantiate就可以放入游戏中。
试想一下，如果只能将原始的二进制资源文件放在服务器上下载，当资源文件下载完毕后，需要动态的创建游戏对象、然后动态的将脚本绑定在游戏对象、动态的将贴图赋予游戏对象等等各种动态的操作。。所以强烈建议使用Prefa，不解释！！！！！
另外，我在举个例子，因为模型有可能会带很多动画文件，那么这样一组模型资源就可能是多个FBX 文件和若干png贴图文件 材质文件。这时我只需要把原始模型放入Prefab中，它就会包含这个模型的所有组件、甚至包括它的动画资源、贴图。那么如下图所示，Mode就是模型的Prefab文件，那么我仅仅只需要把Mode这个预设打包成Assetbundle即可。 当我在服务器上下载这个Assetbundle并且载入游戏中就可以直接使用了，切换动画、换贴图都可以。。
2.二进制文件
也并不是Assetbundle中全都要用预设，Assetbundle它也可以将二进制文件直接封装在里面，比如图片、声音、文本信息等等。
3.场景文件
在Unity中可以将一个场景保存在Scene中，Scene就会包含这个场景中的所有，那能不能把Scene也封装成Assetbundle中？答案是能，但是它不能在移动平台上用，因为移动平台上是不能更新脚本的，换句话来说就是即使将脚本绑定在Prefab中，然后下载Assetbundle后，所有脚本是不会执行的，后面说另外一种巧妙用法。
4.移动平台
上面MOMO已经将Assetbundle 的使用原理大致介绍了一下 ，我们在谈谈移动平台。脚本不能更新是移动平台下最大的伤，这就意味着开发者无法绕过App store和 google Play这种在线商店升级应用程序。唯一能做到的就是更新资源、举个例子，游戏中在处理版本升级时，一般会有个大版本号和一个小版本号，大版本号就是 2.0、3.0这种 版本需要在AppStore中更新，大版本主要是升级游戏脚本，然后当小版本号，比如2.0.1 或2.0.2这种只是更新游戏中的资源，通过自己游戏的服务器就可以完成，通过Assetbundle在自己服务器上下载，然后适应在游戏中。如果非要更新脚本，或不得不更新脚本那么只能在Appstore或者google
Play去更新大版本。
移动平台上不能更新脚本，那么Prefab上绑定的脚本怎么办？在任何平台上都可以把脚本添加到Prefab上，然后打包成Assetbundle，只有移动平台上有点特殊，比如将Test.cs这条脚本绑定在Prefab中，最后程序通过服务器下载这个Assetbundle ，当载入工程中这条脚本是不会被执行的。
但是如果本地工程有Test.cs这条脚本，那么Unity会自动将这条脚本绑定在下载的Prefab中，并且他们执行的非常好。如果本地工程中没有Test.cs这条脚本，那么Prefab上的脚本是永远都不会执行的。有时我们会在脚本中写一些Public的变量，有可能不同的Prefab上绑定的是相同的脚本，只是Inspector 脚本中的public参数不同。别担心这一点Assetbundle 中的Prefab也是没问题，所以说只要大版本中的脚本没问题，在小版本中只更新游戏资源是一点问题都么有的。
5.移动优化
之前我们说过可以将游戏中的某个游戏对象封装成Assetbundle，也可以将游戏中的整个场景也封装成Assetbundle。但是我认为需要巧妙的使用封装场景，因为场景中肯定有很多公用的模型，如果打包场景的话那么内存与size就是 公用模型的size * N个场景，想想其实挺恐怖的。其实我们可以巧妙的使用，首先把场景中公用的部分和私有的部分统统放入Unity， 然后烘培整个场景。 当场景烘培完毕后把公用的模型部分在拿出去，场景只只保留私有的模型。还可以做一个工具将公用模型在场景中的坐标保存在XML中（每个场景文件会对应一个公用模型的XML信息），最后在将公用的模型分别封装在别的Assetbundle中。
服务器上提供每个场景的Assetbundle ，和公用模型的Assetbundle，一般公用模型的Assetbundle可以放在常驻内存中（可能使用频繁、根据项目的不同而定）场景Assetbundle下载完毕后，现载入场景然后在根据场景对应的XML信息将公用模型部分动态的在添加到场景中，这样就完成了一个场景的构建。
6.总结
对游戏中所有资源进行打包，比如按类型分为五个大部分 界面，模型，特效，声音，场景，脚本。
界面部分：
公用资源包（可复用的资源包）和 每个界面独有得资源包（不可复用的资源包）统一使用Prefab 打包成.assetbundle二进制格式。
模型部分：
按角色分类，统一使用Prefab 打包成.assetbundle 二进制格式。 模型部分包括模型文件与动画文件，每一个模型文件对应一组动画文件。（如果模型需要换装还需提供对应换装的模型与贴图） ，因为unity4的重定向动画不支持动态加载，所以目前不需要考虑 不同大小 不同规格 不同性别 的模型重定向动画。
特效部分：
统一使用Prefab 打包成.assetbundle 二进制格式。
声音部分:
统一使用Prefab 打包成.assetbundle 二进制格式。
场景部分：
场景和前面的有点区别，场景需要导出烘培的光信息并且只能烘培场景之上永远不动的模型，但是这些永远不动的模型有可能会同时在多个场景中使用，所以场景烘培完毕后要把重复使用的对象删除，（运行游戏在动态的加载进来）场景中只保留该场景中永远不会变的模型，以及烘培的光照信息。 打包场景后会生成.unity3D 二进制格式，它和 assetbundle 打包方式是不同的。（另外，也可以考虑 json xml 二进制 来动态组装场景）。
脚本部分：
如果Prefab上是带脚本打包Assetbundle的话 脚本是不会被运行的（移动平台）， 但是unity有一个技巧，Prefab上的脚本 如果本地有的话它会把本地的同名脚本绑定在Prefab对象上，它会很好的执行。
Prefab打包技巧：
Prefab打包时自身是不占多少空间的<=1KB 但是Prefab上是可以关联 这五大部分 “界面，模型，特效，声音，场景，脚本”以及在Hierarchy视图中 坐标／缩放／旋转。 关联这些信息以后就会很大，所以为了避免资源的浪费尽量避免Prefab重复关联。
一个prefab下面可以同时关联多个游戏对象 ，这里举个例子如果你的 Prefab下面放了一个模型 它的大小可能是500k ，在 Prefab下面放了十个完全相同模型 它的大小可能是501k 。 如果Prefab下面放了两个不同的模型，它的大小可能就会是 500k x 2 的size ，也就是说Prefab与关联的数量是无关的 。
加密部分：
assetbundle 是可以转换成 字节数组 ，客户端与服务器约定一组解密 字节数组的算法就可以实现资源加密。
大版本升级：
unity的版本升级其实主要是升级主程序中的脚本。 因为所有的资源都是assetbundle 和 .unity3d 这些资源放在本地或者服务器 解包的方式是完全一样，所以理论上我们的主程序包的大小可以做到很小，可以很好设置把多少资源放在包里 或者把所少资源放在服务器上。在运行的时候服务端应该把所有 assetbundle 和 .unity3d的资源文件的下载地址列表返回给客户端。
小版本升级：
小版本升级也就是更新资源，因为不能更新脚本， 在登陆的时候服务端应该把所有assetbundle 和 .unity3d的资源文件的下载地址列表返回给客户端。
还有个需要考虑的地方，比如现在大版本是2.0.0 ，小版本已经是2.0.5 ，用户的手机上是一个1.5.0的包。 此时用户在打开游戏的时候 应当强制它去appstore中去下载大版本2.0.0 ，当用户下载完毕后登陆游戏，此时服务器告诉客户端现在已经是2.0.5的小版本了，这时候客户端去下载对应小版本的所有 assetbundle 和 .unity3d文件地址列表。
增量更新：
理论上增量更新是可行的。因为unity不能更新脚本，所以在处理增量更新的话 需要在代码中做可以兼容增量更新的可能。
因为Assetbundle这块的代码比较多，我还是决定分成两篇文章来写，这篇文章先说原理、下篇文章说代码。欢迎大家来讨论！
前几天我和Unity鑫哥聊天，他告诉我IOS上是无法运行时更新脚本、但是Android上是可以运行时更新脚本，我回家也试了一下但是没能成功，后来我考虑即使成功了项目中我也不打算那么做，因为这样Android和IOS 做起来的差别就太多了， 另外Unity商店中有一个处理运行时更新脚本的插件 unityLua 大家可以去研究研究。

part2
上一篇文章中我们讨论了Assetbundle的原理，本篇文章我们将说说assetbundle是如何实现的。
1.创建Assetbundle
无论是模型资源还是UI资源，最好是先把他们放在Prefab中，然后在做成Assetbundle。我们以模型来举例，Assetbundle中可以放一个模型、也可以放多个模型，它是非常灵活的，那么最需要考虑的就是模型空间占用的问题。
比如我们有两个完全一样的模型，但是他们身上绑定的脚本不一样，此时需要把这两个模型放在两个不同Prefab中。如下图所示，我们分别对这两个Prefab打包，我们可以清晰的看到两个相同的Prefab打包在一起只占1M空间，而将他们分别打包会占1 + 1= 2M空间。 Prefab在打包的同时会把模型身上的所有材质、贴图、组件、脚本全部包含进去。

由此可得相同的模型尽量打包在一起，他们会公用一套资源文件。不相同的模型尽量分开打包，相同模型具有不同的脚本、组件的话把他们放在不同的Prefab中，最后把这些Prefab一起打包在一个Assetbundle中。如下图所示，现在Project视图中选择需要打包的Prefab，然后在导航菜单栏中选择CreateAssetbundles Main表示分别打包、CreateAssetBundles All表示将他们打包在一起。
这两个prefab文件都指向了同一个模型，为了让它俩有所区别，我给它俩绑定了相同的脚本，但是脚本中的参数是不同的。在编辑器上给每个Prefab赋值一个不同的名子，然后在Awake方法中进行输出。

using UnityEngine;
using System.Collections;
 
public class Script : MonoBehaviour
{
         public string name;
 
         void Awake ()
         {
                   Debug.Log("my name is "+ name);
         }
}

CreateAssetbundles Main : 分开打包，会生成两个Assetbundle。

[MenuItem("Custom Editor/Create AssetBunldes Main")]
    static void CreateAssetBunldesMain ()
    {
        //获取在Project视图中选择的所有游戏对象
        Object[] SelectedAsset = Selection.GetFiltered (typeof(Object), SelectionMode.DeepAssets);
 
        //遍历所有的游戏对象
        foreach (Object obj in SelectedAsset)
        {
            string sourcePath = AssetDatabase.GetAssetPath (obj);
            //本地测试：建议最后将Assetbundle放在StreamingAssets文件夹下，如果没有就创建一个，因为移动平台下只能读取这个路径
            //StreamingAssets是只读路径，不能写入
            //服务器下载：就不需要放在这里，服务器上客户端用www类进行下载。
            string targetPath = Application.dataPath + "/StreamingAssets/" + obj.name + ".assetbundle";
            if (BuildPipeline.BuildAssetBundle (obj, null, targetPath, BuildAssetBundleOptions.CollectDependencies)) {
                Debug.Log(obj.name +"资源打包成功");
            }
            else
            {
                Debug.Log(obj.name +"资源打包失败");
            }
        }
        //刷新编辑器
        AssetDatabase.Refresh ();
    }

最核心的方法其实就它：

BuildPipeline.BuildAssetBundle (obj, null,targetPath, BuildAssetBundleOptions.CollectDependencies)
参数1：它只能放一个对象，因为我们这里是分别打包，所以通过循环将每个对象分别放在了这里。
参数2：可以放入一个数组对象。
默认情况下打的包只能在电脑上用，如果要在手机上用就要添加一个参数。
Android上：
BuildPipeline.BuildAssetBundle (obj, null, targetPath,BuildAssetBundleOptions.CollectDependencies,BuildTarget.Android)
IOS上:
BuildPipeline.BuildAssetBundle (obj, null,targetPath, BuildAssetBundleOptions.CollectDependencies,BuildTarget.iPhone)
另外，电脑上和手机上打出来的Assetbundle不能混用，不同平台只能用自己的。
Create AssetBundles All：将所有对象打包在一个Assetbundle中。

[MenuItem("Custom Editor/Create AssetBunldes ALL")]
    static void CreateAssetBunldesALL ()
    {
        Caching.CleanCache ();
        string Path = Application.dataPath + "/StreamingAssets/ALL.assetbundle";
        Object[] SelectedAsset = Selection.GetFiltered (typeof(Object), SelectionMode.DeepAssets);
        foreach (Object obj in SelectedAsset){
            Debug.Log ("Create AssetBunldes name :" + obj);
        }
 
        //这里注意第二个参数就行
        if (BuildPipeline.BuildAssetBundle (null, SelectedAsset, Path, BuildAssetBundleOptions.CollectDependencies)) {
            AssetDatabase.Refresh ();
        } else {
 
        }
    }

两次打包完毕后，在StreamingAssets文件夹中就看到了这三个assetbundle文件。

2.读取Assetbundle
然后我们来学习如何运行时读取Assetbundle，Assetbundle是可以同时放在服务器或者本地的，无论放在哪里两种下载读取的方式是完全一样的。所以我建议在做unity项目的时候开始就把资源放在Assetbundle中在本地来做，等做的差不多了直接把Assetbundle放在服务器上，因为两种读取的方式完全一样，这样以后更新资源会方便很多。然后是读取，并且加载到游戏中。

using UnityEngine;
using System.Collections;
 
public class RunScript : MonoBehaviour
{
    //不同平台下StreamingAssets的路径是不同的，这里需要注意一下。
    public static readonly string PathURL =
    #if UNITY_ANDROID
        "jar:file://" + Application.dataPath + "!/assets/";
    #elif UNITY_IPHONE
        Application.dataPath + "/Raw/";
    #elif UNITY_STANDALONE_WIN || UNITY_EDITOR
        "file://" + Application.dataPath + "/StreamingAssets/";
    #else
        string.Empty;
    #endif
 
    void OnGUI()
    {
        if(GUILayout.Button("Main Assetbundle"))
        {
            StartCoroutine(LoadMainGameObject(PathURL + "Prefab0.assetbundle"));
            StartCoroutine(LoadMainGameObject(PathURL +  "Prefab1.assetbundle"));
        }
        if(GUILayout.Button("ALL Assetbundle"))
        {
            StartCoroutine(LoadALLGameObject(PathURL + "ALL.assetbundle"));
        }
    }
 
    //读取一个资源
    private IEnumerator LoadMainGameObject(string path)
    {
        WWW bundle = new WWW(path);
        yield return bundle;
        //加载到游戏中
        yield return Instantiate(bundle.assetBundle.mainAsset);
        bundle.assetBundle.Unload(false);
    }
    //读取全部资源
    private IEnumerator LoadALLGameObject(string path)
    {
        WWW bundle = new WWW(path);
        yield return bundle;
        //通过Prefab的名称把他们都读取出来
        Object  obj0 =  bundle.assetBundle.Load("Prefab0");
        Object  obj1 =  bundle.assetBundle.Load("Prefab1");
        //加载到游戏中        
        yield return Instantiate(obj0);
        yield return Instantiate(obj1);
        bundle.assetBundle.Unload(false);
    }
}

这里我们详细的说说下载类WWW

WWW bundle = newWWW(path);
这样的做法是通过一个路径进行下载（无论是服务器路径还是本地路径下载操作都一样）但是bundle只能保存在内存中，也就是退出游戏在进入还得重新下，很显然在游戏中我们不能使用这种方式。

private IEnumerator LoadMainCacheGameObject(string path)
{
    WWW bundle = WWW.LoadFromCacheOrDownload(path,5);
    yield return bundle;
    //加载到游戏中
    yield return Instantiate(bundle.assetBundle.mainAsset);
    bundle.assetBundle.Unload(false);
}

使用的方法是WWW.LoadFromCacheOrDownload(path,5);

参数1：服务器或者本地下载地址
参数2：版本号
Unity会下载Assetbundle本地中，它的工作原理是先通过（版本号和下载地址）先在本地去找看有没有这个Assetbundle，如果有直接返回对象，如果没有的话，在根据这个下载地址重新从服务器或者本地下载。这里版本号起到了很重要的作用，举个例子，同一下载地址版本号为1的时候已经下载到本地，此时将版本号的参数改成2那么它又会重新下载，如果还保持版本号为1那么它会从本地读取，因为本地已经有版本号为1的这个Assetbundle了。你不用担心你的资源本地下载过多，也不用自己手动删除他们，这一切的一切Unity会帮我们自动完成，它会自动删除掉下载后最不常用的Assetbundle，如果下次需要使用的话只要提供下载地址和版本后它会重新下载。
我们在聊聊Assetbundle中的脚本，在移动平台下Assetbundle里面放的脚本是不会被执行的，还记得我们打包前给两个Prefab挂上了脚本吗？在手机上将Assetbundle下载到本地后，加载进游戏中Prefab会自动在本地找它身上挂着的脚本，他是根据脚本的名来寻找，如果本地有这条脚本的话，Prefab会把这个脚本重新绑定在自身，并且会把打包前的参数传递进来。如果本地没有，身上挂的条脚本永远都不会被执行。
在Prefab打包前，我在编辑器上给脚本中的变量 name赋了不同值，当Prefab重新载入游戏的时候，它身上脚本的参数也会重新输出。

如果你的Assetbundle中的Prefab上引用的对象，那么这样做就会出错了，你需要设定他们的依赖关系。或者运行时通过脚本动态的载入对象。 http://docs.unity3d.com/Documentation/ScriptReference/BuildPipeline.PopAssetDependencies.html http://docs.unity3d.com/Documentation/ScriptReference/BuildPipeline.PushAssetDependencies.html
像这样重新打包就可以。
3.打包场景
上面我们说过了打包Prefab，其实我们还可以把整个场景进行打包，因为移动平台不能更新脚本，所以这个功能就会有所限制，我的建议是烘培场景、然后把多个场景可复用的对象移除，场景中只保留独一无二的游戏对象，然后在打包场景，运行游戏时载入场景后，在动态的将之前移除的对象重新添加进来。
可以参考： Unity3D研究院之将场景导出XML或JSON或二进制并且解析还原场景（四十二）

[MenuItem("Custom Editor/Create Scene")]
static void CreateSceneALL ()
{
	//清空一下缓存
	Caching.CleanCache();
	string Path = Application.dataPath + "/MyScene.unity3d";
	string  []levels = {"Assets/Level.unity"};
	//打包场景
	BuildPipeline.BuildPlayer( levels, Path,BuildTarget.WebPlayer, BuildOptions.BuildAdditionalStreamedScenes);
	AssetDatabase.Refresh ();
}

不同平台下需要选择BuildTarget.Android和 BuildTarget.iPhone。切记这段代码是把Level.unity常见文件打包到MyScene.unity3d文件中，所以在解包的时候也应当是先解开MyScene.unity3d，然后在去加载Level.unity场景，无需在ProjectSetting中注册新场景。

private IEnumerator LoadScene()
{
	WWW download = WWW.LoadFromCacheOrDownload ("file://"+Application.dataPath + "/MyScene.unity3d", 1);
	yield return download;
	var bundle = download.assetBundle;
	Application.LoadLevel ("Level");
}

在测试情况下你可能会频繁的打包生成Assetbundle，如果忘记改版本号的话可能会读取之前的缓存，可能就会看不到新的效果，所以我建议在bunild
Assetbundle的时候强制清空一下缓存。
Caching.CleanCache();
最后点击按钮进行加载Assetbundle和 Scene吧。

最后是下载地址：http://vdisk.weibo.com/s/Hrvea
part3
2014年10月补充
WWW.LoadFromCacheOrDownload 这个方法建议大家以后不要再用了
因为是异步方法，而且还占用内存。
强烈建议使用AssetBundle.CreatFromFile它是一个同步方法。现在IOS和
android 都支持了，强烈建议用。
打包的时候需要选择不压缩。

//打包场景
BuildPipeline.BuildStreamedSceneAssetBundle(levels, path, target, BuildOptions.UncompressedAssetBundle))
//打包资源
BuildPipeline.BuildAssetBundle(null, assets, path, BuildAssetBundleOptions.UncompressedAssetBundle | BuildAssetBundleOptions.CollectDependencies, target);

因为不压缩，所以就需要我们自己来压缩资源了，可以用LZMA和
GZIP来进行压缩。

1.打包出来的Assetbundle我们自己用LZMA压缩，上传到服务器上。
2.IOS或者Android下载这些assetbundle
3.解压缩这些assetbundle并且保存在Application.persistentDataPath目录下。
4.以后通过AssetBundle.CreatFromFile 读取assetbundle。
此法确实可行，我们已经在实际项目中轰轰烈烈的使用了。。


感谢雨松MOMO，本文转自: http://www.xuanyusong.com/archives/2373

转载请注明: 雨松MOMO 2013年06月17日 于 雨松MOMO程序研究院 发表

--------------------------------------------------------------------------------------