Cocos2dx--纹理使用

理论要点

要点一：
文件格式与像素格式的区别：文件格式是图像为了存储信息而使用的对信息的特殊编码方式，大都通过了压缩，它存储在磁盘或内存中，可是并不能被GPU所识别(jpg,png…)，这些图片格式当被游戏读入后，还须要通过CPU解压成像素格式，如：RGBA8888，再传送到GPU端进行使用。
而像素格式是能被GPU所识别的，能被快速寻址并采样。

要点二：
图片自己大小和其所占内存大小是两码事。这就比如一个zip压缩包使用时要解压还原数据，这个zip文件就比如图片自己，而解压后的文件就比如图片所占内存大小。纹理自己大小主要看咱们选用什么样的压缩格式和压缩比，而所占内存大小就只由两个因素决定：1，图片的像素点个数(分辨率) 2，单位像素占用的字节数(像素格式)。即纹理内存大小 = 纹理长度 * 纹理宽度 * 单位像素占用的字节数，如：一张1136x640的RGBA8888的png图片占用的内存为 1136x640x4 = 2.8M左右。
注：cocos引擎中，对于大的背景图咱们通常使用jpg文件格式，jpg压缩比更大，是有损压缩，而像素格式使用16位的RGB565格式。可是它占内存大小就不是咱们使用的RGB565 16位格式了，cocos会自动把它转换为RGBA8888 32位格式解析。最终决定图片占用内存的是它的像素格式和尺寸，与其扩展名无关。png八、png3二、jpg、pvr只要其像素格式都是rgba8888，那么最终图片占用的内存是同样的。

要点三：
在cocos中，谈谈不一样纹理实际加载过程当中内存变化，先以一张1024*1024 自己大小500k的jpg/png图片为例：
1，读取图片文件(500k)
2，把jpg/png数据最终都是按RGBA8888(默认)格式解析（4mb）
3，释放500k的图片内存
4，上传给OpenGL纹理数据(4mb)
5，释放4mb内存
注意，这个过程不是必然的顺序执行，释放内存实际是由系统决定的，会很快，可是不必定是当即执行。 因此内存会瞬间飙升到8.5mb左右，而后减小5mb，稳定到4mb左右，这么一个过程变化。这就是咱们常说的“间歇性内存飙高”。

而pvr格式显卡直接支持，加载速度天然要快，不须要开辟临时内存来读取pvr图片，节约了解析图片数据到纹理这一步的消耗(第2步)。也就是说读取一样像素格式的pvr资源（通常用pvr.ccz压缩格式）消耗4mb，将pvr图片数据提交给显卡消耗4mb。而后释放文件数据4mb。这么看彷佛跟Png从内存占用上相比也没什么优点。可是若是像素格式用的是RGBA4444那就有很大优点了，内存少一半。而前面的那种自身无论用什么格式，最终cocos都会把它们的格式统一默认转换为32位的RGBA8888再上传GPU。
注释：
1，pvr.ccz其实就是pvr图片zip打包下，程序读的时候要先解压出pvr资源，而后再读取pvr。不过因为压缩下能够极大的减少图片体积，因此虽然多了解压过程也不会有特别多的cpu消耗，通常咱们都是推荐选择pvr.ccz的。
2，当加载jpg、png这样的纹理时，在短时候内，它会消耗约两倍于(jpg3倍，多jpg到png转换过程)它自己内存占用的内存大小。这个告诉咱们这样的纹理最好不要一帧内连续加载，最好分散到多帧去完成，由于每帧cocos都会自动回收一次内存，对于这些中间建立的纹理内存会自动释放，从而避免一帧里内存不至于飙过高。
3，按照纹理size从大到小的顺序加载纹理，因为加载纹理时额外的内存消耗问题，因此，采用按纹理size从大到小的方式来加载纹理是一个最佳实践。假设，你有一个占内存16MB的纹理和四个占用内存4MB的纹理。若是你首先加载4MB的纹理，这个程序将会使用16MB的内存，而当它加载第四张纹理的时候，短期内会飙到20MB。这时，你要加载16MB的那个纹理了，内存会立刻飙到48MB（4*4 + 16*2），而后再降到32MB（4*4 + 16）。可是，反过来，你先加载16MB的纹理，而后短时候内飙到32MB。而后又降到16MB。这时候，你再依次加载剩下的4个4MB的，这时，最多会彪到（4*3 + 4*2 + 16=36）MB。在这两种状况下，内存的峰值使用相差12MB，要知道，可能就是这12MB会断送你的游戏进程的小命。

如何减少资源占磁盘大小

1，jpg压缩比最高，质量较好，可是不支持半透明(通常用于背景图)。
二、png8一样图片会比jpg略大一些，使用ImageAlpha进行转换，视觉上几乎看不出差异。
注： 这两种图片格式均可以极大的减小图片体积（减小70%～80%），可是无助于减小内存。

如何减少资源占内存大小

1，尽可能使用颜色深度为16bit的图片。cocos上经过cc.Texture2D.setDefaultAlphaPixelFormat(cc.Texture2D.PIXEL_FORMAT_RGBA4444)改变默认像素格式，但若是图片自己的颜色深度是32位，转换成RGBA4444后，则可能会使图片失真，看起来就很模糊。这个能够经过TexturePacker工具中开启抖动算法获得改善(模糊处颜色混合处理)。特别是在拥有Retina显示的像素密度下，你几乎看不出16位与32位的纹理之间的差异。

2，碎图打大图时，使用NPOT纹理，NOPT是“non power of two”的缩写，译做“不是2的幂”。若是纹理图集（texture atlas）使用NPOT的纹理，它将有一个具大的优点：它容许TexturePacker更好地压缩纹理。所以，咱们会更少地浪费纹理图集的空白区域。并且，这样的纹理在加载的时候，会少使用1%到49%左右的内存。

3，使用pvr格式纹理。由于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，可是cocos最终把纹理都会转换成rgba8888格式，因此不管是jpg仍是png，一个像素占用的都是4字节。正因cocos2d对其余纹理支持不够好，pvr才会显得那么高效。pvr也不是万金油。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，能够直接加载到显卡上，而不需通过中间的转化。虽然android设备下可使用pvr格式，可是不能使用pvrtc4(一个像素只占4bit)，但愿经过pvr像ios设备上同样真正减小游戏内存是不太可行的。

4，android上最省内存纹理固然是ETC(一个像素占4bit)，不过ETC1没有alpha通道，须要咱们额外经过一些简单shader实现(一样大小的遮罩图作颜色混合)。不过如今最新的ETC2能够直接支持alpha通道了，并且效果更好，可是须要opengles3.0支持，考虑到2.0设备的市场占有率，通常使用ETC1。

实际项目中纹理格式选择

人生之因此纠结，在于许多事情你能够选择。上面的纹理格式，同一种状况下，可能多种都适合，那如何选择呢！咱们仍是根据具体状况而定：
一、场景、背景、全屏图片
2D手机游戏中，多半都有这样的图片，以做为背景，特别在一些SLG，横版过关游戏中。这种图片对ALPHA没有要求，而且，在同一时间，只会出现一张（若是是多张拼接，也不会超过屏幕尺寸太多），内存不会成为关键点。因此，在这种状况下，咱们大胆选择JPG就能够了。

二、场景的前景，装饰物，可移动对象(npc，moster，…)
这种要看规模，若是规模较小，类型很少。 或者类型虽然多，但同一时间出如今场景中的类型很少，那咱们能够选择压缩PNG8的方式，它支持ALPHA通道，文件又小。若是同屏可能出现多种这种，则须要考虑在IOS上使用PVRTC，在ANDROID上使用ETC1+ALPHA_MASK。实际上，为了好维护，通常都是统一用pvr.ccz打包。

三、UI
UI的背景图，能够优先考虑使用压缩PNG8，若是达不到精度要求，则使用PNG32。而对于UI的小元素，能够考虑使用压缩PNG8.
对于UI的图标，通常是不带ALPHA的PVRTC/ETC + 一张公共的ALPHA掩码图，经过双层混合来实现圆边效果。 由于图标同屏出现可能较大。 若是图标可以控制在必定范围内，因为图标是48X48等大小，一张1024x1024的大图，能够放400个图标。 换用JPG，也有4MB的开销，若是这个是能够接受的，也可使用JPG+ALPHA_MASK的方式。

写到这里才发现，其实只须要下面一句话就能够搞定。
这类图片会不会同时出现多个，同时出现时，内存开销是否没法接受， 若是确实没法接受，则使用GPU纹理，不然，优先考虑JPG，JPG+ALPHA，或者PNG8。就是说，首先要减少安装包大小，若是内存有没法接受的状况，才须要用GPU纹理进行优化。

经验总结

游戏内存优化咱们通常能够从这么3个方面入手：引擎自身提供的优化选项，引擎底层框架，语言上层(内存泄漏)。
下面是一些经常使用手段：
首先看纹理优化,为了优化纹理内存使用，必须知道什么因素对纹理内存使用的影响最大。主要有3个因素会影响纹理内存，即纹理格式（压缩仍是非压缩）、颜色深度和大小。咱们可使用PVR格式纹理减小内存使用。推荐纹理格式为pvr.ccz。纹理使用的每种颜色位数越多，图像质量越好，可是越耗内存。因此咱们可使用颜色深度为RGB4444的纹理代替RGB8888，这样内存消耗会下降一半。此外超大的纹理也会致使内存相关问题。因此最好使用中等大小的纹理。
音频优化,3个因素会影响音频文件的内存使用，即音频文件数据格式、比特率及采样率。推荐使用MP3数据格式的音频文件，由于Android平台和iOS平台均支持MP3格式，此外MP3格式通过压缩和硬件加速。背景音乐文件大小应该低于800KB，最简单的方法就是减小背景音乐时间而后重复播放。音频文件采样率大约在96-128kbps为佳，比特率44kHz就够了。
字体和粒子优化,在此有两条小提示：使用BMFont字体显示游戏分数时，请尽量使用最少数量的文字。例如只想要显示单位数的数字，你能够移除全部字母。至于粒子，能够经过减小粒子数来下降内存使用。

提示与技巧： 一、一帧一帧载入游戏资源 二、减小绘制调用，打包大图 三、载入纹理时按照从大到小的顺序 四、避免高峰内存使用 五、使用载入屏幕预载入游戏资源 六、须要时释放空闲资源 七、收到内存警告后释放缓存资源 八、使用纹理打包器优化纹理大小、格式、颜色深度等 九、使用JPG格式要谨慎！ 十、请使用RGB4444颜色深度16位纹理 十一、请使用NPOT纹理，不要使用POT纹理 十二、避免载入超大纹理 1三、推荐1024*1024 NPOT pvr.ccz纹理集，而不要采用RAW PNG纹理