纹理压缩目的

目的是让纹理以压缩的状态从CPU传输到GPU，以及以压缩的状态存在于显存中，这样可以减小带宽和减小显存；带宽过大会增大耗电量和影响性能；对于一个好的手机游戏，必须要满足不发热和画面流畅两个基本要求。

纹理压缩为什么不适用PNG、jpg之类的算法

  • 简单说：GPU有时候仅需要整个图像的一小部分，此时解压缩整个图像在计算上是昂贵的，所以纹理采样器必须支持实时随机访问。
  • 具体点：传统的压缩类型，如JEPG或者PNG的压缩方案，旨在压缩或解压缩整个图像，他们可以实现非常好的压缩率和图像质量，但是它们在不解压整个图像的前提下，是不支持实时随机访问的。将2D纹理映射到模型上时，可能会以不可预测的顺序，从完整纹理图像中提取单个纹理像素，并非所有纹理元素都需要。例如，取决于模型的方向以及可能遮盖其一部分的任何其它对象。在最终图像中彼此相邻渲染的纹理，可能源自纹理的不同部分。当GPU仅需要整个图像的一小部分时，解压缩整个图像在计算上是昂贵的。当在常见的游戏贴图压缩算法中，实时压缩方案被设计为，对较大图像中的元素进行随机采样提供有效的解码，也就是支持压缩纹理的实时随机访问。

常用的压缩方式

有DXTC(Windows)、BC1-BC7、 ETC(1和2)、PVRTC(IOS)、ASTC等

DXTC(DirectX Texture Compress)

这种压缩方式主要用在PC端

BC1-BC7，主要用在Direct3D中
  1. BC1（DXGI_FORMAT_BC1_UNORM）：该格式支持3个颜色通道，仅用1位（开/关）表示alpha分量。
  2. BC2（DXGI_FORMAT_BC2_UNORM）：该格式支持3个颜色通道，仅用4位表示alpha分量。
  3. BC3（DXGI_FORMAT_BC3_UNORM）：该格式支持3个颜色通道，以8位表示alpha分量。
  4. BC4（DXGI_FORMAT_BC4_UNORM）：该格式支持1个颜色通道（例如，灰阶图像）。
  5. BC5（DXGI_FORMAT_BC5_UNORM）：该格式支持两个颜色通道。
  6. BC6（DXGI_FORMAT_BC6_UF16）：该格式用于压缩的HDR（高动态范围，high dynamic range）图像数据。
  7. BC7（DXGI_FORMAT_BC7_UNORM）：该格式用于高质量的RGBA压缩。特别的有，这个格式可以显著地减少由于压缩法线贴图带来的错误。
ETC

分为ETC1 和ETC2

  • ETC1：OpenGL ES2.0版本及其以上支持，但是ETC1有个严重的缺点——就是不支持alpha通道，所以一般是把RGB和alpha分开压缩，最后在渲染时合并计算；支持所有iPhone。
  • ETC2：解决了ETC1不支持alpha通道的问题，OpenGL ES3.0版本机器以上支持， 支持iPhone 5S及以上。
    IOS不使用ETC的原因是，在压缩大小差不多的前提下，PVRTC表现会更好一些。
PVRTC

由于专利原因，一般用在ios设备上和部分支持PVRTC的安卓机器上， 尺寸要求为2的N次幂，必须是方形，至于为什么要有尺寸要求，是由具体的压缩算法决定的。

ASTC

安卓系统中，OpenGL ES 3.0级硬件上得到广泛支持；ios系统中，支持iPhone6及以上机型；现在大部分移动设备都能支持ASTC。

业界常用的压缩方案一：
  • 安卓：业界一般选择ETC1，因为它是OpenGL ES图形标准的一部分，并且被所有使用opengl2.0的Android设备所支持。但由于ETC1不带alpha通道，因此，带alpha通道的图需要将原贴图拆分通道，一分为二分别压缩，最后在渲染时合并计算。
  • IOS：业界一般使用pvrtc RGBA 4bits格式。
业界常用压缩方案二：
  • 安卓：ETC2，尺寸要求（能被4整除）舍弃部分低端设备市场。
  • IOS：PVRTC、ASTC（舍弃部分老ios设备）。
  • ASTC4\5\6三种压缩格式，目前来看，肉眼可见的差别都不明显，可以ASCT5起步，对于比较常见的UI，采用的是ASTC5的压缩格式，不太重要的UI，是ASTC6。