Texturprofile

Defold unterstützt die automatische Verarbeitung von Texturen und die Komprimierung von Bilddaten (in Atlanten (Atlas), Kachelquellen (tile sources), Cubemaps und eigenständigen Texturen für Modelle, GUI usw.).

Es gibt zwei Arten der Komprimierung: Software-Bildkomprimierung und Hardware-Texturkomprimierung.

1. Software-Komprimierung (wie PNG und JPEG) verringert den Speicherplatzbedarf von Bildressourcen. Dadurch wird das fertige Bundle kleiner. Die Bilddateien müssen jedoch beim Einlesen in den Arbeitsspeicher dekomprimiert werden. Auch wenn ein Bild auf dem Datenträger klein ist, kann es daher viel Arbeitsspeicher belegen.

2. Hardware-Texturkomprimierung verringert ebenfalls den Speicherplatzbedarf von Bildressourcen. Anders als Software-Komprimierung verringert sie jedoch auch den Arbeitsspeicherbedarf von Texturen. Das liegt daran, dass die Grafikhardware komprimierte Texturen direkt verarbeiten kann, ohne sie zuvor dekomprimieren zu müssen.

Die Verarbeitung von Texturen wird über ein bestimmtes Texturprofil (texture profile) konfiguriert. In dieser Datei erstellst du Profile, die festlegen, welche Komprimierungsformate und welche Komprimierungsart beim Erstellen von Bundles für eine bestimmte Plattform verwendet werden sollen. Profile werden anschließend mit passenden Dateipfadmustern verknüpft. So kannst du genau steuern, welche Dateien in deinem Projekt komprimiert werden und wie dies geschieht.

Da alle verfügbaren Verfahren zur Hardware-Texturkomprimierung verlustbehaftet sind, entstehen Artefakte in deinen Texturdaten. Diese Artefakte hängen stark davon ab, wie dein Ausgangsmaterial aussieht und welche Komprimierungsmethode verwendet wird. Du solltest dein Ausgangsmaterial testen und experimentieren, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Google kann dir dabei helfen.

Du kannst auswählen, welche Software-Bildkomprimierung auf die endgültigen Texturdaten (komprimiert oder unkomprimiert) in den Bundle-Archiven angewendet wird. Defold unterstützt die Komprimierungsformate Basis Universal und ASTC.

Basis Universal

Basis Universal (kurz BasisU) komprimiert das Bild in ein Zwischenformat, das zur Laufzeit in ein Hardwareformat transkodiert wird, das für die GPU des aktuellen Geräts geeignet ist. Das Basis-Universal-Format bietet eine hohe Qualität, ist aber verlustbehaftet. Alle Bilder werden außerdem mit LZ4 komprimiert, um die Dateigröße beim Speichern im Spielarchiv weiter zu verringern.

ASTC

ASTC ist ein flexibles und effizientes Format zur Texturkomprimierung, das von ARM entwickelt und von der Khronos Group standardisiert wurde. Es bietet eine große Auswahl an Blockgrößen und Bitraten, mit denen du Bildqualität und Speicherbedarf wirksam aufeinander abstimmen kannst. ASTC unterstützt verschiedene Blockgrößen von 4×4 bis 12×12 Texeln. Diese entsprechen Bitraten von 8 Bit pro Texel bis hinunter zu 0,89 Bit pro Texel. Diese Flexibilität ermöglicht eine feine Abstimmung zwischen Texturqualität und Speicherplatzbedarf.

ASTC unterstützt verschiedene Blockgrößen von 4×4 bis 12×12 Texeln. Diese entsprechen Bitraten von 8 Bit pro Texel bis hinunter zu 0,89 Bit pro Texel. Diese Flexibilität ermöglicht eine feine Abstimmung zwischen Texturqualität und Speicherplatzbedarf. Die folgende Tabelle zeigt die unterstützten Blockgrößen und ihre jeweiligen Bitraten:

Blockgröße (Breite x Höhe)	Bit pro Pixel
4x4	8.00
5x4	6.40
5x5	5.12
6x5	4.27
6x6	3.56
8x5	3.20
8x6	2.67
10x5	2.56
10x6	2.13
8x8	2.00
10x8	1.60
10x10	1.28
12x10	1.07
12x12	0.89

Unterstützte Geräte

ASTC liefert zwar sehr gute Ergebnisse, wird aber nicht von allen Grafikkarten unterstützt. Hier findest du eine kurze Liste unterstützter Geräte nach Hersteller:

GPU-Hersteller	Unterstützung
ARM (Mali)	Alle ARM-Mali-GPUs, die OpenGL ES 3.2 oder Vulkan unterstützen, unterstützen ASTC.
Qualcomm (Adreno)	Adreno-GPUs, die OpenGL ES 3.2 oder Vulkan unterstützen, unterstützen ASTC.
Apple	Apple-GPUs unterstützen ASTC seit dem A8-Chip.
NVIDIA	ASTC wird hauptsächlich von mobilen GPUs unterstützt (z. B. Tegra-basierten Chips).
AMD (Radeon)	AMD-GPUs, die Vulkan unterstützen, unterstützen ASTC in der Regel über Software.
Intel (integriert)	Moderne Intel-GPUs unterstützen ASTC über Software.

Texturprofile

Jedes Projekt enthält eine bestimmte Datei mit der Endung .texture_profiles, die die Konfiguration für die Texturkomprimierung enthält. Standardmäßig ist dies die Datei builtins/graphics/default.texture_profiles. Ihre Konfiguration ordnet jede Texturressource einem Profil zu, das RGBA ohne Hardware-Texturkomprimierung und die standardmäßige ZLib-Dateikomprimierung verwendet.

So fügst du Texturkomprimierung hinzu:

• Wähle File ▸ New... und anschließend Texture Profiles, um eine neue Texturprofildatei zu erstellen. (Alternativ kannst du default.texture_profiles an einen Speicherort außerhalb von builtins kopieren.)
• Wähle einen Namen und einen Speicherort für die neue Datei.
• Ändere den Eintrag texture_profiles in game.project so, dass er auf die neue Datei verweist.
• Öffne die Datei mit der Endung .texture_profiles und konfiguriere sie nach deinen Anforderungen.

Du kannst die Verwendung von Texturprofilen in den Editoreinstellungen ein- und ausschalten. Wähle File ▸ Preferences.... Die Registerkarte General enthält das Kontrollkästchen Enable texture profiles.

Pfadeinstellungen

Der Abschnitt Path Settings der Texturprofildatei enthält eine Liste von Pfadmustern und legt fest, welches Profil bei der Verarbeitung von Ressourcen verwendet werden soll, die zum Pfad passen. Die Pfade werden als „Ant Glob“-Muster angegeben (Einzelheiten findest du in der Dokumentation). Muster können mit den folgenden Platzhaltern angegeben werden:

*

Entspricht null oder mehr Zeichen. Beispielsweise passt sprite*.png auf die Dateien sprite.png, sprite1.png und sprite_with_a_long_name.png.

?

Entspricht genau einem Zeichen. Beispielsweise passt sprite?.png auf die Dateien sprite1.png, spriteA.png, aber nicht auf sprite.png oder sprite_with_a_long_name.png.

**

Entspricht einem vollständigen Verzeichnisbaum oder—wenn als Name eines Verzeichnisses verwendet—null oder mehr Verzeichnissen. Beispielsweise passt /gui/** auf alle Dateien im Verzeichnis /gui und in allen seinen Unterverzeichnissen.

Dieses Beispiel enthält zwei Pfadmuster und die zugehörigen Profile.

/gui/**/*.atlas

Alle Dateien mit der Endung .atlas im Verzeichnis /gui oder in einem seiner Unterverzeichnisse werden gemäß dem Profil „gui_atlas“ verarbeitet.

/**/*.atlas

Alle Dateien mit der Endung .atlas an beliebiger Stelle im Projekt werden gemäß dem Profil „atlas“ verarbeitet.

Beachte, dass der allgemeinere Pfad am Ende steht. Der Abgleichalgorithmus arbeitet von oben nach unten. Der erste Eintrag, der zum Ressourcenpfad passt, wird verwendet. Ein passender Pfadausdruck weiter unten in der Liste überschreibt niemals den ersten Treffer. Wären die Pfade in umgekehrter Reihenfolge angegeben, würde jeder Atlas mit dem Profil „atlas“ verarbeitet, auch die Atlanten im Verzeichnis /gui.

Texturressourcen, die auf keinen Pfad in der Profildatei passen, werden kompiliert und auf die nächstgelegene Zweierpotenz skaliert, bleiben ansonsten aber unverändert.

Profile

Der Abschnitt profiles der Texturprofildatei enthält eine Liste benannter Profile. Jedes Profil enthält eine oder mehrere platforms, wobei jede Plattform durch eine Liste von Eigenschaften beschrieben wird.

Platforms

Gibt eine passende Plattform an. OS_ID_GENERIC passt auf alle Plattformen, OS_ID_WINDOWS auf Bundles für Windows, OS_ID_IOS auf iOS-Bundles und so weiter. Beachte, dass OS_ID_GENERIC, wenn es angegeben ist, für alle Plattformen einbezogen wird.

Formats

Ein oder mehrere zu erzeugende Texturformate. Wenn mehrere Formate angegeben sind, werden für jedes Format Texturen erzeugt und in das Bundle aufgenommen. Die Engine wählt Texturen in einem Format aus, das von der Plattform unterstützt wird, auf der sie ausgeführt wird.

Mipmaps

Wenn aktiviert, werden Mipmaps für die Plattform erzeugt. Standardmäßig deaktiviert.

Premultiply alpha

Wenn aktiviert, wird Alpha in die Texturdaten vormultipliziert. Standardmäßig aktiviert.

Max Texture Size

Wenn ein Wert ungleich null angegeben ist, werden die Pixelabmessungen der Texturen auf die angegebene Zahl begrenzt. Jede Textur, deren Breite oder Höhe den angegebenen Wert überschreitet, wird herunterskaliert.

Jeder einem Profil hinzugefügte Eintrag unter Formats hat die folgenden Eigenschaften:

Format

Das Format, das beim Kodieren der Textur verwendet wird. Alle verfügbaren Texturformate findest du weiter unten.

Compressor

Der Kompressor, der beim Kodieren der Textur verwendet wird.

Compressor Preset

Wählt eine Komprimierungsvoreinstellung aus, die beim Kodieren des resultierenden komprimierten Bildes verwendet wird. Jede Komprimierungsvoreinstellung gehört zu einem bestimmten Kompressor, und ihre Einstellungen hängen vom Kompressor selbst ab. Um diese Einstellungen zu vereinfachen, gibt es die aktuellen Komprimierungsvoreinstellungen in vier Stufen:

Voreinstellung	Hinweis
LOW	Schnellste Komprimierung. Niedrige Bildqualität
MEDIUM	Standardkomprimierung. Beste Bildqualität
HIGH	Langsamste Komprimierung. Kleinere Dateigröße
HIGHEST	Langsame Komprimierung. Kleinste Dateigröße

Beachte, dass der Kompressor uncompressed nur eine Voreinstellung namens uncompressed hat. Sie bedeutet, dass keine Komprimierung auf die Texturen angewendet wird. Eine Liste der verfügbaren Kompressoren findest du unter Kompressoren.

Texturformate

Texturen für die Grafikhardware können in unkomprimierte oder verlustbehaftet komprimierte Daten mit unterschiedlicher Kanalanzahl und Bittiefe umgewandelt werden. Bei einer festen Hardware-Komprimierung hat das resultierende Bild unabhängig vom Bildinhalt eine feste Größe. Das bedeutet, dass der Qualitätsverlust bei der Komprimierung vom Inhalt der ursprünglichen Textur abhängt.

Da die Transkodierung bei der Basis-Universal-Komprimierung von den Fähigkeiten der GPU des Geräts abhängt, werden für die Verwendung mit Basis Universal generische Formate empfohlen, etwa: TEXTURE_FORMAT_RGB, TEXTURE_FORMAT_RGBA, TEXTURE_FORMAT_RGB_16BPP, TEXTURE_FORMAT_RGBA_16BPP, TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE und TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE_ALPHA.

Der Basis-Universal-Transkoder unterstützt viele Ausgabeformate, etwa ASTC4x4, BCx, ETC2, ETC1 und PVRTC1.

Die folgenden verlustbehafteten Komprimierungsformate werden derzeit unterstützt:

Format	Komprimierung	Einzelheiten
TEXTURE_FORMAT_RGB	keine	3 Farbkanäle. Alpha wird verworfen.
TEXTURE_FORMAT_RGBA	keine	3 Farbkanäle und vollständiger Alphakanal.
TEXTURE_FORMAT_RGB_16BPP	keine	3 Farbkanäle. 5+6+5 Bit.
TEXTURE_FORMAT_RGBA_16BPP	keine	3 Farbkanäle und vollständiger Alphakanal. 4+4+4+4 Bit.
TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE	keine	1 Graustufenkanal, kein Alpha. RGB-Kanäle werden zu einem Kanal multipliziert. Alpha wird verworfen.
TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE_ALPHA	keine	1 Graustufenkanal und vollständiger Alphakanal. RGB-Kanäle werden zu einem Kanal multipliziert.

Bei ASTC beträgt die Anzahl der Kanäle immer 4 (RGB + Alpha), und das Format selbst legt die Blockgröße der Komprimierung fest. Beachte, dass diese Formate nur mit einem ASTC-Kompressor kompatibel sind - jede andere Kombination führt zu einem Build-Fehler.

TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_4X4 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_5X4 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_5X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_6X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_6X6 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_8X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_8X6 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_8X8 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X6 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X8 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X10 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_12X10 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_12X12

Kompressoren

Die folgenden Texturkompressoren werden standardmäßig unterstützt. Die Daten werden dekomprimiert, wenn die Texturdatei in den Arbeitsspeicher geladen wird.

Name	Formate	Hinweis
Uncompressed	Alle Formate	Es wird keine Komprimierung angewendet. Standard.
BasisU	Alle RGB/RGBA-Formate	Hochwertige, verlustbehaftete Komprimierung mit Basis Universal. Eine niedrigere Qualitätsstufe ergibt eine geringere Größe.
ASTC	Alle ASTC-Formate	Verlustbehaftete ASTC-Komprimierung. Eine niedrigere Qualitätsstufe ergibt eine geringere Größe.

Beispielbild

Das folgende Beispiel soll das Ergebnis veranschaulichen. Beachte, dass Bildqualität, Komprimierungsdauer und komprimierte Größe immer vom Eingabebild abhängen und variieren können.

Ausgangsbild (1024x512):

Komprimierungsdauer

Voreinstellung	Komprimierungsdauer	Relative Dauer
LOW	0m0.143s	0.5x
MEDIUM	0m0.294s	1.0x
HIGH	0m1.764s	6.0x
HIGHEST	0m1.109s	3.8x

Signalverlust

Der Vergleich wird mit dem Werkzeug basisu durchgeführt (Messung des PSNR). 100 dB bedeutet keinen Signalverlust (d. h., das Bild ist mit dem Originalbild identisch).

Voreinstellung	Signal
LOW	Max: 34 Mean: 0.470 RMS: 1.088 PSNR: 47.399 dB
MEDIUM	Max: 35 Mean: 0.439 RMS: 1.061 PSNR: 47.620 dB
HIGH	Max: 37 Mean: 0.898 RMS: 1.606 PSNR: 44.018 dB
HIGHEST	Max: 51 Mean: 1.298 RMS: 2.478 PSNR: 40.249 dB

Dateigrößen nach der Komprimierung

Die ursprüngliche Dateigröße beträgt 1572882 Byte.

Voreinstellung	Dateigrößen	Verhältnis
LOW	357225	22.71 %
MEDIUM	365548	23.24 %
HIGH	277186	17.62 %
HIGHEST	254380	16.17 %

Bildqualität

Hier siehst du die resultierenden Bilder (mit dem Werkzeug basisu aus der ASTC-Kodierung gewonnen).

LOW

MEDIUM

HIGH

HIGHEST