Cocos2dx--紋理使用

理論要點

要點一：
文件格式與像素格式的區別：文件格式是圖像爲了存儲信息而使用的對信息的特殊編碼方式，大都通過了壓縮，它存儲在磁盤或內存中，可是並不能被GPU所識別(jpg,png…)，這些圖片格式當被遊戲讀入後，還須要通過CPU解壓成像素格式，如：RGBA8888，再傳送到GPU端進行使用。
而像素格式是能被GPU所識別的，能被快速尋址並採樣。

要點二：
圖片自己大小和其所佔內存大小是兩碼事。這就比如一個zip壓縮包使用時要解壓還原數據，這個zip文件就比如圖片自己，而解壓後的文件就比如圖片所佔內存大小。紋理自己大小主要看咱們選用什麼樣的壓縮格式和壓縮比，而所佔內存大小就只由兩個因素決定：1，圖片的像素點個數(分辨率) 2，單位像素佔用的字節數(像素格式)。即紋理內存大小 = 紋理長度 * 紋理寬度 * 單位像素佔用的字節數，如：一張1136x640的RGBA8888的png圖片佔用的內存爲 1136x640x4 = 2.8M左右。
注：cocos引擎中，對於大的背景圖咱們通常使用jpg文件格式，jpg壓縮比更大，是有損壓縮，而像素格式使用16位的RGB565格式。可是它佔內存大小就不是咱們使用的RGB565 16位格式了，cocos會自動把它轉換爲RGBA8888 32位格式解析。最終決定圖片佔用內存的是它的像素格式和尺寸，與其擴展名無關。png八、png3二、jpg、pvr只要其像素格式都是rgba8888，那麼最終圖片佔用的內存是同樣的。

要點三：
在cocos中，談談不一樣紋理實際加載過程當中內存變化，先以一張1024*1024 自己大小500k的jpg/png圖片爲例：
1，讀取圖片文件(500k)
2，把jpg/png數據最終都是按RGBA8888(默認)格式解析（4mb）
3，釋放500k的圖片內存
4，上傳給OpenGL紋理數據(4mb)
5，釋放4mb內存
注意，這個過程不是必然的順序執行，釋放內存實際是由系統決定的，會很快，可是不必定是當即執行。 因此內存會瞬間飆升到8.5mb左右，而後減小5mb，穩定到4mb左右，這麼一個過程變化。這就是咱們常說的「間歇性內存飆高」。

而pvr格式顯卡直接支持，加載速度天然要快，不須要開闢臨時內存來讀取pvr圖片，節約瞭解析圖片數據到紋理這一步的消耗(第2步)。也就是說讀取一樣像素格式的pvr資源（通常用pvr.ccz壓縮格式）消耗4mb，將pvr圖片數據提交給顯卡消耗4mb。而後釋放文件數據4mb。這麼看彷佛跟Png從內存佔用上相比也沒什麼優點。可是若是像素格式用的是RGBA4444那就有很大優點了，內存少一半。而前面的那種自身無論用什麼格式，最終cocos都會把它們的格式統一默認轉換爲32位的RGBA8888再上傳GPU。
註釋：
1，pvr.ccz其實就是pvr圖片zip打包下，程序讀的時候要先解壓出pvr資源，而後再讀取pvr。不過因爲壓縮下能夠極大的減少圖片體積，因此雖然多瞭解壓過程也不會有特別多的cpu消耗，通常咱們都是推薦選擇pvr.ccz的。
2，當加載jpg、png這樣的紋理時，在短時候內，它會消耗約兩倍於(jpg3倍，多jpg到png轉換過程)它自己內存佔用的內存大小。這個告訴咱們這樣的紋理最好不要一幀內連續加載，最好分散到多幀去完成，由於每幀cocos都會自動回收一次內存，對於這些中間建立的紋理內存會自動釋放，從而避免一幀裏內存不至於飆過高。
3，按照紋理size從大到小的順序加載紋理，因爲加載紋理時額外的內存消耗問題，因此，採用按紋理size從大到小的方式來加載紋理是一個最佳實踐。假設，你有一個佔內存16MB的紋理和四個佔用內存4MB的紋理。若是你首先加載4MB的紋理，這個程序將會使用16MB的內存，而當它加載第四張紋理的時候，短期內會飆到20MB。這時，你要加載16MB的那個紋理了，內存會立刻飆到48MB（4*4 + 16*2），而後再降到32MB（4*4 + 16）。可是，反過來，你先加載16MB的紋理，而後短時候內飆到32MB。而後又降到16MB。這時候，你再依次加載剩下的4個4MB的，這時，最多會彪到（4*3 + 4*2 + 16=36）MB。在這兩種狀況下，內存的峯值使用相差12MB，要知道，可能就是這12MB會斷送你的遊戲進程的小命。

如何減少資源佔磁盤大小

1，jpg壓縮比最高，質量較好，可是不支持半透明(通常用於背景圖)。
二、png8一樣圖片會比jpg略大一些，使用ImageAlpha進行轉換，視覺上幾乎看不出差異。
注： 這兩種圖片格式均可以極大的減小圖片體積（減小70%～80%），可是無助於減小內存。

如何減少資源佔內存大小

1，儘可能使用顏色深度爲16bit的圖片。cocos上經過cc.Texture2D.setDefaultAlphaPixelFormat(cc.Texture2D.PIXEL_FORMAT_RGBA4444)改變默認像素格式，但若是圖片自己的顏色深度是32位，轉換成RGBA4444後，則可能會使圖片失真，看起來就很模糊。這個能夠經過TexturePacker工具中開啓抖動算法獲得改善(模糊處顏色混合處理)。特別是在擁有Retina顯示的像素密度下，你幾乎看不出16位與32位的紋理之間的差異。

2，碎圖打大圖時，使用NPOT紋理，NOPT是「non power of two」的縮寫，譯做「不是2的冪」。若是紋理圖集（texture atlas）使用NPOT的紋理，它將有一個具大的優點：它容許TexturePacker更好地壓縮紋理。所以，咱們會更少地浪費紋理圖集的空白區域。並且，這樣的紋理在加載的時候，會少使用1%到49%左右的內存。

3，使用pvr格式紋理。由於jpg是沒有透明色的，一個像素最多3字節，而png一個像素4字節，jpg紋理應該佔用內存更小纔對，可是cocos最終把紋理都會轉換成rgba8888格式，因此不管是jpg仍是png，一個像素佔用的都是4字節。正因cocos2d對其餘紋理支持不夠好，pvr纔會顯得那麼高效。pvr也不是萬金油。pvr圖像是專門爲ios設備上面的powerVR圖形芯片指定的圖形容器，能夠直接加載到顯卡上，而不需通過中間的轉化。雖然android設備下可使用pvr格式，可是不能使用pvrtc4(一個像素只佔4bit)，但願經過pvr像ios設備上同樣真正減小遊戲內存是不太可行的。

4，android上最省內存紋理固然是ETC(一個像素佔4bit)，不過ETC1沒有alpha通道，須要咱們額外經過一些簡單shader實現(一樣大小的遮罩圖作顏色混合)。不過如今最新的ETC2能夠直接支持alpha通道了，並且效果更好，可是須要opengles3.0支持，考慮到2.0設備的市場佔有率，通常使用ETC1。

實際項目中紋理格式選擇

人生之因此糾結，在於許多事情你能夠選擇。上面的紋理格式，同一種狀況下，可能多種都適合，那如何選擇呢！咱們仍是根據具體狀況而定：
一、場景、背景、全屏圖片
2D手機遊戲中，多半都有這樣的圖片，以做爲背景，特別在一些SLG，橫版過關遊戲中。這種圖片對ALPHA沒有要求，而且，在同一時間，只會出現一張（若是是多張拼接，也不會超過屏幕尺寸太多），內存不會成爲關鍵點。因此，在這種狀況下，咱們大膽選擇JPG就能夠了。

二、場景的前景，裝飾物，可移動對象(npc，moster，…)
這種要看規模，若是規模較小，類型很少。 或者類型雖然多，但同一時間出如今場景中的類型很少，那咱們能夠選擇壓縮PNG8的方式，它支持ALPHA通道，文件又小。若是同屏可能出現多種這種，則須要考慮在IOS上使用PVRTC，在ANDROID上使用ETC1+ALPHA_MASK。實際上，爲了好維護，通常都是統一用pvr.ccz打包。

三、UI
UI的背景圖，能夠優先考慮使用壓縮PNG8，若是達不到精度要求，則使用PNG32。而對於UI的小元素，能夠考慮使用壓縮PNG8.
對於UI的圖標，通常是不帶ALPHA的PVRTC/ETC + 一張公共的ALPHA掩碼圖，經過雙層混合來實現圓邊效果。 由於圖標同屏出現可能較大。 若是圖標可以控制在必定範圍內，因爲圖標是48X48等大小，一張1024x1024的大圖，能夠放400個圖標。 換用JPG，也有4MB的開銷，若是這個是能夠接受的，也可使用JPG+ALPHA_MASK的方式。

寫到這裏才發現，其實只須要下面一句話就能夠搞定。
這類圖片會不會同時出現多個，同時出現時，內存開銷是否沒法接受， 若是確實沒法接受，則使用GPU紋理，不然，優先考慮JPG，JPG+ALPHA，或者PNG8。就是說，首先要減少安裝包大小，若是內存有沒法接受的狀況，才須要用GPU紋理進行優化。

經驗總結

遊戲內存優化咱們通常能夠從這麼3個方面入手：引擎自身提供的優化選項，引擎底層框架，語言上層(內存泄漏)。
下面是一些經常使用手段：
首先看紋理優化,爲了優化紋理內存使用，必須知道什麼因素對紋理內存使用的影響最大。主要有3個因素會影響紋理內存，即紋理格式（壓縮仍是非壓縮）、顏色深度和大小。咱們可使用PVR格式紋理減小內存使用。推薦紋理格式爲pvr.ccz。紋理使用的每種顏色位數越多，圖像質量越好，可是越耗內存。因此咱們可使用顏色深度爲RGB4444的紋理代替RGB8888，這樣內存消耗會下降一半。此外超大的紋理也會致使內存相關問題。因此最好使用中等大小的紋理。
音頻優化,3個因素會影響音頻文件的內存使用，即音頻文件數據格式、比特率及採樣率。推薦使用MP3數據格式的音頻文件，由於Android平臺和iOS平臺均支持MP3格式，此外MP3格式通過壓縮和硬件加速。背景音樂文件大小應該低於800KB，最簡單的方法就是減小背景音樂時間而後重複播放。音頻文件採樣率大約在96-128kbps爲佳，比特率44kHz就夠了。
字體和粒子優化,在此有兩條小提示：使用BMFont字體顯示遊戲分數時，請儘量使用最少數量的文字。例如只想要顯示單位數的數字，你能夠移除全部字母。至於粒子，能夠經過減小粒子數來下降內存使用。

提示與技巧： 一、一幀一幀載入遊戲資源 二、減小繪製調用，打包大圖 三、載入紋理時按照從大到小的順序 四、避免高峯內存使用 五、使用載入屏幕預載入遊戲資源 六、須要時釋放空閒資源 七、收到內存警告後釋放緩存資源 八、使用紋理打包器優化紋理大小、格式、顏色深度等 九、使用JPG格式要謹慎！ 十、請使用RGB4444顏色深度16位紋理 十一、請使用NPOT紋理，不要使用POT紋理 十二、避免載入超大紋理 1三、推薦1024*1024 NPOT pvr.ccz紋理集，而不要採用RAW PNG紋理