一、纹理格式的基础知识

1. 图片格式

图片格式一般指我们从美术工具中导出的文件格式，用于在磁盘中存储的格式；如 jpg，png，tga 等；

2. 纹理格式

文件格式是图像为了存储信息而使用的编码方式，但是他不能被 CPU 所识别，GPU 的特性是做向量运算；因此这些文件被游戏读入时还需要 CPU 解压成 R8G8B8 等像素格式，再传送到 GPU 端使用；而在运行时做解压无疑是非常耗的，所以一般在图片源文件导入时就会为其生成纹理格式的文件。

纹理格式是可以被 GPU 所识别的像素格式，可以被快速寻址采样。

但是直接使用这种纹理格式会导致资源的加载时间长、内存占用大的问题，尤其在移动平台上更加明显，因此，为了解决这个问题，就出现了压缩纹理格式；

3. 纹理压缩格式

Unity 支持许多图片格式的源文件，但是 3D 图形的实时渲染中不会用这些格式，3D 图形硬件要求纹理以专门格式进行压缩，这些格式对快速纹理采样进行了优化，DXT,ETC 等压缩纹理格式可以在游戏运行中无需 CPU 解压就被 GPU 直接采样。每个不同的平台和设备都有自己的专有格式，因此在选择压缩方式时需要考虑兼容性。

Unity 文档中给出了所有支持的纹理压缩格式（https://docs.unity3d.com/cn/2018.4/Manual/class-TextureImporterOverride.html）：

这里简单归纳一下，不做一一阐述：

ETC1 和 ETC2

分别对应着 RGB 和 RGBA 纹理，适用于 android 平台；

PVRTC

主要是 PowerVR 平台下的硬件使用，适用于 IOS 平台；

ASTC 格式

近年来使用频率越来越高的一种方式，安卓和 iOS 都开始支持 ASTC，它具有多种压缩比例，而且使用于 pot 和 npot，从 4x4 每个像素占用 8bit 到 12x12 每个像素仅占用 0.89 个；ASTC 压缩的不同设置决定了压缩的大小，和纹理是否带有 alpha 通道没有关系；

无 Alpha 通道的贴图建议压缩格式为 ASTC 8x8。如果贴图为法线贴图，建议压缩格式为 ASTC 5x5。有更高要求的贴图（比如面部、场景地面），可以设置压缩格式为 ASTC 6x6，法线贴图为 ASTC 4x4。

有 Alpha 通道的贴图建议压缩格式为 ASTC 5x5。有更高要求的贴图（比如特效、UI），可以设置压缩格式为 ASTC 4x4。

RGB24 位 & RGBA24 位 & RGBA16 位

真实色彩的压缩格式，其中 RGBA16 位是低质量的真实色彩；

4. 各平台下的格式选择参考

在 Unity 文档中还给出了每个平台下的默认格式，如下所示，它给出了不同平台、不同颜色模型（有无 Alpha 通道）下的压缩格式，包括了高质量、正常质量（默认设置）、低质量；

其中高质量一般是 8 位 / 像素，基本无压缩；正常质量一般在 4-8 位 / 像素；低质量一般在 4 位 / 像素以下；

注意兼容性：** 使用目标平台不支持的纹理压缩格式时，纹理将解压缩 RGBA32（因为 RGBA32 是真彩色，并有 alpha 通道，它是最高质量的压缩格式，并使用于所有平台）并与压缩纹理一起存储在内存中，解压缩纹理以及存储两次浪费了时间和内存，因此需要针对不同的平台选择兼容的格式 **。

二、纹理相关的性能优化

纹理过大会导致资源的加载、卸载耗时以及内存的占用增加（纹理资源的加载和内存占用一般是正相关的），纹理过大也会导致渲染时的带宽问题；而质量越高、文件越大，因此这是在品质和性能找到一个平衡；

1. 纹理属性的设置

mipmap 属性也会导致内存增加，也需要注意，一般 UI 资源都不需要勾选这两项的；

读写属性会导致内存加倍，而且一般不会用到；

NPOT 和 POT：主要和 mipmap，纹理的存储优化，以及纹理采样的地址计算等有关。如果是 p2 的话，做起上边这些就很简单了，基本上就是移位移位再移位，硬件做起来很简单，P2 对硬件更加友好；这里一般要求美术资源在制作时就是满足 pot 的，如果美术资源不是，那么使用 pot 则会出现效果问题；

如果美术资源已经有 alpha 通道，也可以在导入设置中设置 Alpha Source 为 None；

2. 纹理分辨率设置

没有什么比直接减少分辨率更直接有效的工作，就像我们都知道的道理：80% 的优化来源于 20% 的工作，那剩下 20% 的优化才是真正耗费时间的。

要去限制美术出图的大小，他们不关心性能只关心效果，可能每一张图都想要 2048x2048 甚至更高，所以有的时候必须要在效果可以接受的基础上来降低分辨率，降低一个级别就是四倍的优化。

3. 选择纹理压缩格式的策略

我们的思路是让需要展示出高品质的纹理占用更多的资源，让那些没必要展示高品质的纹理占用更少的资源；

尽量避免 RGBA32 和 ARGB32 纹理的使用，因为这种格式一般属于高清晰的，但也比较耗；
RGBA16 格式的加载效率也很高，接近于 ETC1/PVRTC，设备越好，差距越小，因此在 ETC1/PVRTC 的效果不够好时，可以尝试用 RGBA16；
UI 贴图要注意 Mipmap 和 read&write 属性的设置；
粒子贴图大小一般要在 256x256 一下；
对于模型、场景贴图，我们需要根据不同用途的贴图做不同的压缩处理，如果使用 ASTC 格式，可以参考 NVIDIA 官网给出的测试数据来选择；

在支持 OpenGLES3.0 的安卓设备上，ETC2 是一个很好的处理带透明度的纹理格式，但是游戏需要在 OpenGLES2.0 设备上，则不要使用 ETC2，因为该版本不支持 ETC2，这样就会导致 ETC2 会被转成 RGBA32 导致双倍的内存占用；

4. 实际应用

纹理资源一般可以做分档处理，最简单的可分为高中低三档，也可以根据需要加入不同的档次，依据档次来选择压缩格式；

在执行上，一般需要 hook 和 check 工具，在导入时对纹理进行一些 hook 判断和处理，同时 check 工具要能够获取到项目中所有纹理的大小、压缩格式等信息统计。

其它策略：

在玩家焦点区域的纹理可以选择高清，其它区域设置为低清晰，通过动态的 LOD 来做优化；

三、参考

Unity Manual：特定于平台的覆盖的压缩纹理格式；https://docs.unity3d.com/cn/2018.4/Manual/class-TextureImporterOverride.html

Unity Connect：说说 Unity 纹理压缩技术与策略；https://connect.unity.com/p/shuo-shuo-unitywen-li-ya-suo-ji-zhu-yu-you-hua-yi

各种移动 GPU 压缩纹理的使用方法，介绍了一些纹理格式、图片格式、压缩格式的联系：https://huailiang.github.io/blog/2019/texture/

UWA：Unity 加载模块深度解析（纹理篇）：https://blog.uwa4d.com/archives/LoadingPerformance\_Texture.html

NVIDIA 官网：ASTC 压缩纹理格式详细分析数据：https://developer.nvidia.com/astc-texture-compression-for-game-asset