Profile tekstur

Defold obsługuje automatyczne przetwarzanie tekstur i kompresję danych obrazów w zasobach typu Atlas, Tile sources, Cubemaps oraz w samodzielnych teksturach używanych w modelach, GUI itd.

Istnieją dwa typy kompresji: programowa kompresja obrazów oraz sprzętowa kompresja tekstur.

1. Programowa kompresja, taka jak PNG i JPEG, zmniejsza rozmiar zasobów obrazów. Dzięki temu końcowy bundle jest mniejszy. Jednak pliki obrazów trzeba zdekompresować po wczytaniu do pamięci, więc mimo małego rozmiaru na dysku mogą zajmować dużo pamięci.

2. Sprzętowa kompresja tekstur również zmniejsza rozmiar zasobów obrazów. W przeciwieństwie do kompresji programowej zmniejsza też zajętość pamięci przez tekstury, ponieważ układ graficzny może obsługiwać skompresowane tekstury bez ich wcześniejszego dekompresowania.

Przetwarzanie tekstur konfiguruje się za pomocą konkretnego profilu tekstur. W tym pliku tworzysz profiles, które określają, jaki skompresowany format lub formaty oraz jaki typ mają zostać użyte podczas tworzenia bundle dla konkretnej platformy. Profiles są następnie powiązane z pasującymi wzorcami ścieżek (paths patterns), co pozwala bardzo precyzyjnie kontrolować, które pliki w projekcie mają zostać skompresowane i w jaki sposób.

Ponieważ wszystkie dostępne sprzętowe metody kompresji tekstur są stratne, w danych tekstur pojawią się artefakty. Ich wygląd zależy mocno od materiału źródłowego i użytej metody kompresji. Warto testować własne zasoby i eksperymentować, aby uzyskać najlepsze rezultaty. W tym przypadku Google jest Twoim przyjacielem.

Możesz wybrać, jaka programowa kompresja obrazu zostanie zastosowana do końcowych danych tekstury w archiwach bundla, niezależnie od tego, czy są one skompresowane, czy surowe. Defold obsługuje formaty kompresji Basis Universal oraz ASTC.

Basis Universal

Basis Universal, w skrócie BasisU, kompresuje obraz do formatu pośredniego, który w czasie działania jest transkodowany do sprzętowego formatu odpowiedniego dla GPU bieżącego urządzenia. Format Basis Universal jest wysokiej jakości, ale stratny. Wszystkie obrazy są też kompresowane przy użyciu LZ4, aby jeszcze bardziej zmniejszyć rozmiar plików przechowywanych w archiwum gry.

ASTC

ASTC to elastyczny i wydajny format kompresji tekstur opracowany przez ARM i ustandaryzowany przez Khronos Group. Oferuje szeroki zakres rozmiarów bloków i przepływności bitowej, dzięki czemu można skutecznie wyważyć jakość obrazu i zużycie pamięci. ASTC obsługuje rozmiary bloków od 4×4 do 12×12 texeli, co odpowiada przepływności od 8 bitów na texel do 0,89 bitu na texel. Ta elastyczność pozwala bardzo precyzyjnie sterować kompromisem między jakością tekstury a wymaganiami dotyczącymi miejsca.

ASTC obsługuje rozmiary bloków od 4×4 do 12×12 texeli, co odpowiada przepływności od 8 bitów na texel do 0,89 bitu na texel. Ta elastyczność pozwala bardzo precyzyjnie sterować kompromisem między jakością tekstury a wymaganiami dotyczącymi miejsca. Poniższa tabela pokazuje obsługiwane rozmiary bloków i odpowiadające im przepływności bitowe:

Rozmiar bloku (szerokość x wysokość)	Bity na piksel
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

Obsługiwane urządzenia

Choć ASTC daje świetne rezultaty, nie jest wspierane przez wszystkie karty graficzne. Oto krótka lista obsługi według producenta GPU:

Producent GPU	Wsparcie
ARM (Mali)	Wszystkie układy ARM Mali, które obsługują OpenGL ES 3.2 lub Vulkan, wspierają ASTC.
Qualcomm (Adreno)	Układy Adreno obsługujące OpenGL ES 3.2 lub Vulkan wspierają ASTC.
Apple	GPU Apple od układu A8 wspierają ASTC.
NVIDIA	Wsparcie ASTC dotyczy głównie mobilnych GPU, np. układów opartych na Tegra.
AMD (Radeon)	GPU AMD obsługujące Vulkan zwykle wspierają ASTC za pośrednictwem oprogramowania.
Intel (Integrated)	ASTC jest wspierane na nowoczesnych GPU Intela za pośrednictwem oprogramowania.

Texture profiles

Każdy projekt zawiera konkretny plik .texture_profiles, który przechowuje konfigurację używaną podczas kompresji tekstur. Domyślnie jest to builtins/graphics/default.texture_profiles, a jego konfiguracja przypisuje każdy zasób tekstury do profilu używającego RGBA bez sprzętowej kompresji tekstur i domyślnej kompresji plików ZLib.

Aby dodać kompresję tekstur:

• Wybierz File ▸ New... i utwórz nowy plik Texture Profiles. Alternatywnie skopiuj default.texture_profiles w miejsce poza builtins.
• Wybierz nazwę i lokalizację nowego pliku.
• Zmień wpis texture_profiles w game.project, aby wskazywał na nowy plik.
• Otwórz plik .texture_profiles i skonfiguruj go zgodnie z wymaganiami.

Użycie profili tekstur można włączać i wyłączać w preferencjach edytora. Wybierz File ▸ Preferences.... Karta General zawiera pole wyboru Enable texture profiles.

Path Settings

Sekcja Path Settings w pliku profili tekstur zawiera listę wzorców ścieżek i informuje, którego profile użyć podczas przetwarzania zasobów pasujących do danej ścieżki. Ścieżki są wyrażane jako wzorce “Ant Glob” (szczegóły znajdziesz w dokumentacji). Można używać następujących wildcardów:

*

Dopasowuje zero lub więcej znaków. Na przykład sprite*.png pasuje do plików sprite.png, sprite1.png i sprite_with_a_long_name.png.

?

Dopasowuje dokładnie jeden znak. Na przykład sprite?.png pasuje do plików sprite1.png i spriteA.png, ale nie do sprite.png ani sprite_with_a_long_name.png.

**

Dopasowuje całe drzewo katalogów albo, gdy jest użyte jako nazwa katalogu, zero lub więcej katalogów. Na przykład /gui/** pasuje do wszystkich plików w katalogu /gui i we wszystkich jego podkatalogach.

Ten przykład zawiera dwa wzorce ścieżek i odpowiadające im profile.

/gui/**/*.atlas

Wszystkie pliki .atlas w katalogu /gui lub w jego podkatalogach będą przetwarzane zgodnie z profilem “gui_atlas”.

/**/*.atlas

Wszystkie pliki .atlas w dowolnym miejscu projektu będą przetwarzane zgodnie z profilem “atlas”.

Zwróć uwagę, że bardziej ogólny wzorzec umieszczono na końcu. Algorytm dopasowania działa od góry do dołu. Użyte zostanie pierwsze wystąpienie pasujące do ścieżki zasobu. Dopasowanie niżej na liście nigdy nie nadpisuje pierwszego trafienia. Gdyby ścieżki umieszczono w odwrotnej kolejności, każdy atlas zostałby przetworzony profilem “atlas”, nawet te w katalogu /gui.

Zasoby tekstur, które nie pasują do żadnej ścieżki w pliku profili, zostaną skompilowane i przeskalowane do najbliższej potęgi 2, ale poza tym pozostaną bez zmian.

Profiles

Sekcja profiles w pliku profili tekstur zawiera listę nazwanych profili. Każdy profil zawiera jedną lub więcej platforms, a każda platforma jest opisana listą właściwości.

Platforms

Określa pasującą platformę. OS_ID_GENERIC pasuje do wszystkich platform, OS_ID_WINDOWS do bundle dla Windows, OS_ID_IOS do bundle dla iOS i tak dalej. Jeśli zostanie określony OS_ID_GENERIC, będzie on uwzględniony dla wszystkich platform.

Formats

Jeden lub więcej formatów tekstur do wygenerowania. Jeśli podasz kilka formatów, tekstury dla każdego z nich zostaną wygenerowane i dołączone do bundla. Silnik wybiera format tekstury obsługiwany przez bieżącą platformę uruchomieniową.

Mipmaps

Jeśli zaznaczone, dla platformy zostaną wygenerowane mipmapy. Domyślnie wyłączone.

Premultiply alpha

Jeśli zaznaczone, alfa zostanie premnożona w danych tekstury. Domyślnie zaznaczone.

Max Texture Size

Jeśli ustawione na wartość różną od zera, rozmiar tekstur w pikselach zostanie ograniczony do podanej liczby. Każda tekstura, której szerokość lub wysokość przekracza tę wartość, zostanie przeskalowana w dół.

Każdy wpis Formats dodany do profilu ma następujące właściwości:

Format

Format używany do kodowania tekstury. Poniżej znajdziesz listę wszystkich dostępnych formatów tekstur.

Compressor

Kompresor używany do kodowania tekstury.

Compressor Preset

Wybiera preset kompresji używany do kodowania wynikowego obrazu. Każdy preset jest specyficzny dla kompresora i jego ustawienia zależą od samego kompresora. Aby uprościć te ustawienia, obecne presety kompresji mają cztery poziomy:

Ustawienie	Informacja
LOW	Najszybsza kompresja. Niska jakość obrazu
MEDIUM	Domyślna kompresja. Najlepsza jakość obrazu
HIGH	Najwolniejsza kompresja. Mniejszy rozmiar pliku
HIGHEST	Wolna kompresja. Najmniejszy rozmiar pliku

Pamiętaj, że kompresor uncompressed ma tylko jeden preset o nazwie uncompressed, co oznacza, że do tekstur nie zostanie zastosowana żadna kompresja. Aby zobaczyć listę dostępnych kompresorów, zobacz Compressors.

Formaty tekstur

Tekstury sprzętowe można przetwarzać do danych nieskompresowanych albo stratnie skompresowanych, z różną liczbą kanałów i różną głębią bitową. Kompresja sprzętowa o stałym rozmiarze oznacza, że wynikowy obraz będzie miał stały rozmiar niezależnie od zawartości. Oznacza to, że utrata jakości podczas kompresji zależy od zawartości oryginalnej tekstury.

Ponieważ transkodowanie Basis Universal zależy od możliwości GPU urządzenia, zalecane formaty do użycia z kompresją Basis Universal to formaty ogólne, takie jak: TEXTURE_FORMAT_RGB, TEXTURE_FORMAT_RGBA, TEXTURE_FORMAT_RGB_16BPP, TEXTURE_FORMAT_RGBA_16BPP, TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE oraz TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE_ALPHA.

Transkoder Basis Universal obsługuje wiele formatów wyjściowych, takich jak ASTC4x4, BCx, ETC2, ETC1 i PVRTC1.

Poniższa tabela pokazuje obecnie obsługiwane formaty stratnej kompresji:

Format	Kompresja	Szczegóły
TEXTURE_FORMAT_RGB	none	3-kanałowy kolor. Kanał alfa jest odrzucany
TEXTURE_FORMAT_RGBA	none	3-kanałowy kolor i pełna alfa.
TEXTURE_FORMAT_RGB_16BPP	none	3-kanałowy kolor. 5+6+5 bitów.
TEXTURE_FORMAT_RGBA_16BPP	none	3-kanałowy kolor i pełna alfa. 4+4+4+4 bity.
TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE	none	1-kanałowa skala szarości, bez alfy. Kanały RGB są mnożone do jednego. Alfa jest odrzucana.
TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE_ALPHA	none	1-kanałowa skala szarości i pełna alfa. Kanały RGB są mnożone do jednego.

Dla ASTC liczba kanałów zawsze wynosi 4 (RGB + alfa), a sam format określa rozmiar kompresji blokowej. Pamiętaj, że te formaty są zgodne wyłącznie z kompresorem ASTC. Każda inna kombinacja spowoduje błąd builda.

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

Compressors

Domyślnie obsługiwane są następujące kompresory tekstur. Dane zostaną zdekompresowane po wczytaniu pliku tekstury do pamięci.

Nazwa	Formaty	Uwagi
Uncompressed	All formats	No compression will be applied. Default.
BasisU	All RGB/RGBA formats	Basis Universal high quality, lossy compression. Lower quality level results in smaller size.
ASTC	All ASTC formats	ASTC lossy compression. Lower quality level results in smaller size.

Example image

Aby lepiej pokazać wynik, poniżej znajduje się przykład. Pamiętaj, że jakość obrazu, czas kompresji i rozmiar kompresji zawsze zależą od obrazu wejściowego i mogą się różnić.

Obraz bazowy (1024x512):

Czasy kompresji

Ustawienie	Czas kompresji	Czas względny
LOW	0m0.143s	0.5x
MEDIUM	0m0.294s	1.0x
HIGH	0m1.764s	6.0x
HIGHEST	0m1.109s	3.8x

Signal loss

Porównanie wykonano narzędziem basisu (mierząc PSNR). 100 dB oznacza brak utraty sygnału, czyli identyczny obraz jak oryginał.

Ustawienie	Sygnał
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

Compression file sizes

Oryginalny plik ma rozmiar 1572882 bajtów.

Ustawienie	Rozmiar pliku	Proporcja
LOW	357225	22.71 %
MEDIUM	365548	23.24 %
HIGH	277186	17.62 %
HIGHEST	254380	16.17 %

Image quality

Poniżej znajdują się wynikowe obrazy, pobrane z kodowania ASTC przy użyciu narzędzia basisu.

LOW

MEDIUM

HIGH

HIGHEST