URP渲染管线场景优化实战 2.3静态资源导入及优化——Texture_unity urp场景资源

2.3 Texture导入设置及优化

2.3.1 纹理类型

• Default
• Normal Map
• Editor GUI and Legacy GUI：在编辑器GUI上使用纹理的类型
• Sprite：常用于2D游戏和UGUI
• Cursor：鼠标光标自定义纹理类型
• Cookie：用于光照Cookie
• Lightmap：光照贴图类型的纹理
• Single Channel：如果原始图片文件只有一个通道，建议使用此类型

2.3.2 纹理大小

一般建议为2的幂次
建议遵循以下经验：

1. 不同平台不同硬件配置选择不同的纹理大小；
   • unity下可以采用bundle变体设置多套资源；
   • 或者通过Mipmap限制不同平台加载不同Level层级的贴图；
2. 根据纹理用途不同，选择不同的纹理加载方式；
   • 流式纹理加载：Texture Streaming
   • 稀疏纹理：Sparse Texture
   • 虚拟纹理：VirtualTexture
3. 不能让美术人员通过增加纹理大小的方式增加细节；
   • 可以选择细节贴图DetailMap；
   • 在美术原图上增加高反差保留；
4. 在不降低视觉效果的前提下，尽量减小贴图大小；
   • 理想情况下：纹理映射的每一个纹素的大小正好符合屏幕上显示像素的大小；
   • 建议辅助利用SceneView->DrawMode->Mipmap选项来查看场景中的过采样和欠采样部分；

2.3.3 纹理颜色空间

一般情况下，作为颜色信息的纹理一般都会使用sRGB颜色空间处理和导出纹理；
但是对于提供非颜色信息，比如：金属度贴图、粗糙度贴图或者法线贴图等，就不需要勾选sRGB，否则会造成视觉效果错误。

2.3.4 纹理压缩

在保持纹理视觉质量的同时，尽量减小纹理数据的大小；
ASTC、ETC、ETC2等格式都是常见的纹理压缩格式；

2.3.5 纹理图集

纹理图集是一系列小纹理图像的集合；

1. 优点：
   • 采用共同纹理图集的多个静态网格资源可以进行静态合批处理，减少DrawCall调用；
   • 纹理图集可以解决碎片纹理过多的问题，将他们打包后在进行压缩可以有效利用空间，降低纹理的内存成本和冗余数量；
2. 缺点：
   • 美术需要合理规划模型，并且要求模型有相同的材质着色器；
   • 或者需要制作通道图去区分不同材质，制作和修改成本较高；

2.3.6 纹理过滤

1. Nearest Point Filtering
2. Bilinear Filtering：平衡性能和视觉质量；
3. Trilinear Filtering：有选择的使用；
4. Anisotropic Filtering：各向异性过滤适用于地表的纹理贴图

• 对于混合使用，建议使用：双线性和2x各向异性过滤，而不是三线性和1x各向异性过滤，因为前一种做法不仅视觉效果更好，而且性能更高；
• 另外，尽量选用较低的各向异性级别，仅对关键游戏资源使用高于2的级别；
  aniso level：各向异性过滤等级

2.3.7 纹理Mipmap

逐级减低分辨率来保存纹理副本；相当于生成了纹理LOD。

1. 优点：
   • GPU在远距离上不需要记性全像素的纹理采样，提高了纹理采样的性能；
   • 同时解决了远距离下过采样导致的噪点和失真问题；
2. 缺点：
   • 额外的内存开销；（但是可以通过unity中的Mipmap streaming功能，在渲染时仅对某个层级以下的贴图进行采样，从而尽可能的降低内存开销）
   • 同时也是 hierarchy z cull （层级剔除）的前提条件；

2.3.8 导入设置

Texture Shape

• 2D
• Cube 一般用于天空和反射探针，可以手动生成也可以通过脚本RenderToCubeMap自动生成；
• 2D Array 2D纹理数组，可以极大提升大量相同大小和格式的纹理的访问效率，但需要特定平台支持，可以通过引擎SystemInfo.supports2DArrayTextures接口运行时查看是否支持；
• 3D 通过纹理位图方式存储或传递一些3D结构化数据，一般用于体积仿真，如雾效、噪声、体积数据、距离场、东华数据等信息，可以外部导入，也可以运行时程序化创建；

Alpha Source

一般默认选择Input Texture Alpha就好，如果确定不使用原图中的alpha通道则可以选择None。

Alpha Is Transparency

如果位图像素不关系是否要半透明可以不开启此选项。这样Alpha信息只需要占1bit。节省内存

Ignore Png file gamma

一般上制作流程中没有其他特殊设置，该项默认选择就好；

Read/Write

开启后内存占用将提高一倍，一般不开启，除非有动态读取纹理的需求；

Streaming Mipmaps 和 Virtual Texture Only

保持默认即可；

Generate Mip Maps

什么时候不需要Mipmaps:
- 2D场景
- 固定视角，摄像机无法缩放远近

Border Mip Maps

默认情况下不开启，只有当纹理类型为Light Cookies时才开启，避免color bleeding现象，颜色渗透到较低级别的MipLevel纹理边缘上；

Mip Maps Filtering

• Box最简单，随尺寸减小，Mipmap纹理变得平滑模糊；
• Kaiser，避免平滑模糊的锐化过滤算法；

Mip Maps Preserve Coverage

只有需要纹理在开启Mipmap的同时还需要做Alpha Coverage时开启，默认不开启；

Fadeout Mip Maps

纹理Mipmap随层级淡化为灰色，一般不开启，只有在雾效较大时开启，以防影响视觉效果；

2.3.9 实际纹理问题

• 纹理图集大小设定不合理，造成纹理资源的浪费
  
• 纹理图集中的内容声明周期不同，导致纹理图集长时间占用内存难以释放；
• 半透明纹理经常占用大量的纹理空间，这一点一般要从UI设计上避免；
• 过多的2D序列帧动画，应当组合成纹理图集；
• 大量重复纹理和不合理的通道图利用；
• 只有颜色差异的内容相似的UI贴图，可以采用分离变化区域贴图，同时采用UI的九宫格缩放；
• 颜色渐变贴图建议使用单通道压缩和单像素宽度；

2.3.10 优化结果

优化方向：

1. 对于Metallic贴图，RGB通道没有内容的贴图可以直接调整为单通道贴图，但是其中一部分贴图需要通过金属度计算光滑度，所以没办法转换为单通道。因此在美术资源设计阶段应当做好规范。
2. 调整了各向异性的等级为2；

前：

后：

虽然整体看起来没有改变，但是相比视频中的原体积还是缩小了很多，推测可能是该项目在这个过程中优化过，所以占用减少了。
并且对纹理都提升了各向异性等级，与未提升前相比也没有明显的内存开销增加；
课程链接