移动设备的纹理压缩方案

一、纹理压缩的必要性

1、无须CPU解压即可被GPU读取，节省CPU时间和带宽。

2、节省大量内存，极限时可以减少16倍消耗。

3、部分压缩格式可以节省图片体积。

二、常用的压缩格式与其内存消耗

三、业界常用的压缩方案

Android：

目前android上虽然支持ETC1，ETC2，ATITC，S3TC(DXTC)，PVRTC这五种压缩格式，但是考虑到适配问题，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。

由于ETC1不带alpha通道，因此遇到半透明的图时， 需要将原贴图的alpha抽离，一分为二并别压缩，最后在渲染时再合并计算。该种方式R、G、B、A的在压缩中的占位是相等的。

IOS：

IOS上支持的压缩纹理格式比较有限，通常使用pvrtc，pvr有2 bits和4 bits两种格式，由于2 bits在画质上的损失过于严重，所以业界一般使用pvrtc RGBA 4bits格式。

四、Phero项目的压缩方案

Android：

除了ETC1之外，唯一可用的格式是ETC2，根据官方的说明，ETC2是ETC1的超集合，可以向下兼容解码ETC1的纹理，并且支持RGB和RGBA两种格式，由于ETC1是4 * 2像素作为一个压缩单位，而ETC2是4 * 4像素作为一个压缩单位，因此品质更高，所以理论上ETC2可以成为ETC1的替代者。

于是笔者对其进行了测试。ETC2的兼容性因为测试机型比较有限，因此无法给出结论。在表现力方面，根据测试结果（数据详见第五部分，下同），ETC2的RGB4 bits格式跟ETC1的几乎无任何区别， RGBA 4bits的格式由于Alpha通道上的质量比较差，表现还不如ETC1，ETC2的8bits格式表现略优于ECT1，但是内存扩大一倍，性价比一般。因此Phero项目仍然采用稳妥的ETC1格式

另外，由于opengl1.0的android机器不支持ETC1压缩，因此在实际操作中，首先需要检查机器是否支持，根据结果下载是否压缩过的纹理，并且在代码中加以选择。

IOS：

PVRTC RGBA 4bits格式虽然带alpha通道，但是压缩时如下图所示，R和G占位最高，A占位最低，同时半透明的占位均比不透明的低，因此理论上半透明的图实际表现并不会太理想，测试中也验证了这点，一些贴图中出现了很明显的毛刺，一些贴图则出现了边缘轮廓线，因此质量难以达到要求。

因此提高质量的思路是提高alpha在压缩中的比重，于是我们采用PCRTC RGB 4bits方案。透明图片的处理方式与ECT1一致，即将一个图片生成两个纹理，一个是RGB，一个RGB中的r存储着图片的alpha数据。在绘制的时候使用纹理单元，将带有alpha数据的RGB做为另个带RGB纹理的alpha。

五、实际测试结果对比

Android的测试机型为华为P6，IOS的测试机型为iPhone 5s，给出了压缩前和各种格式压缩后的内存和表现数据，因为是屏幕截图所以不是特别清晰，请特别注意画红框部分。