紋理壓縮技術(shù)發(fā)展節(jié)點 ?早期階段 2000年代初? DXT/S3TC成為PC和主機(jī)平臺主流，采用4×4像素塊壓縮，但移動端支持有限。 PVRTC（2008年）專為PowerVR GPU設(shè)計，要求紋理尺

【從UnityURP開始探索游戲渲染】專欄-直達(dá)

紋理壓縮技術(shù)發(fā)展節(jié)點

• ?早期階段 2000年代初?
  • DXT/S3TC成為PC和主機(jī)平臺主流，采用4×4像素塊壓縮，但移動端支持有限。
  • PVRTC（2008年）專為PowerVR GPU設(shè)計，要求紋理尺寸為2的冪次方且寬高相等，成為iOS早期標(biāo)準(zhǔn)。
• ?移動平臺標(biāo)準(zhǔn)化 2012-2014年?
  • ETC1（2012年）成為Android基礎(chǔ)格式，但缺乏透明通道支持。
  • ETC2（OpenGL ES 3.0強(qiáng)制支持）擴(kuò)展了RGBA和sRGB支持，2013年后中高端Android設(shè)備普及。
  • ASTC（2012年推出）由ARM開發(fā)，支持靈活分塊（4x4至12x12）和NPOT紋理，2014年后A8/iPhone 6及以上設(shè)備支持。
• ?現(xiàn)代統(tǒng)一化趨勢 2020年后?
  • ASTC逐漸成為Android/iOS首選，壓縮比和質(zhì)量優(yōu)于ETC2/PVRTC。
  • Unity Crunched壓縮（如ETC2+二次壓縮）用于進(jìn)一步減少紋理體積。

ASTC（Adaptive Scalable Texture Compression）?

實現(xiàn)原理

• ?分塊壓縮?：將紋理劃分為4×4至12×12像素的塊（Block），每個塊獨立壓縮為128位固定大小?。
• ?顏色插值?：每個塊存儲2個端點顏色（RGB或RGBA）和權(quán)重網(wǎng)格（Weight Grid），通過插值計算中間顏色值?。
• ?動態(tài)分區(qū)?：根據(jù)顏色分布自動選擇最優(yōu)分區(qū)方式（如4×4塊可拆分為2×2子塊），平衡壓縮比與質(zhì)量?。

示例

• ?ASTC 4×4 RGBA?：
  • 原始數(shù)據(jù)：4×4=16像素×32位（RGBA）= 512位
  • 壓縮后：128位（8:1壓縮比）
  • 解碼時，通過端點顏色和權(quán)重插值還原每個像素的RGBA值?。

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ETC2（Ericsson Texture Compression 2）?

實現(xiàn)原理

• ?4×4塊壓縮?：每個塊分為兩個2×4子塊，子塊間通過1位標(biāo)記選擇橫/豎分割方式?。
• ?顏色模式?：
  • ?Individual模式?：子塊獨立存儲RGB444顏色（高對比度區(qū)域）?。
  • ?Differential模式?：子塊存儲RGB555基色+RGB333偏移量（低對比度區(qū)域）?。
• ?透明通道?：通過額外64位數(shù)據(jù)存儲Alpha值（ETC2+Alpha）?。

示例

• ?ETC2 RGB?：
  • 原始數(shù)據(jù)：4×4=16像素×24位（RGB）= 384位
  • 壓縮后：64位（6:1壓縮比）
  • 解碼時，根據(jù)子塊模式選擇基色+偏移量計算最終顏色?。

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PVRTC（PowerVR Texture Compression）?

實現(xiàn)原理

• ?雙通道壓縮?：僅壓縮RGB通道，Alpha通道單獨處理（PVRTC2支持RGBA）?。
• ?顏色索引?：每個4×4塊存儲2個主色（RGB565）和64位顏色索引表，通過插值生成中間顏色?。
• ?固定尺寸?：僅支持2的冪次方紋理（如256×256）?。

示例

• ?PVRTC4?：
  • 原始數(shù)據(jù)：4×4=16像素×24位（RGB）= 384位
  • 壓縮后：64位（6:1壓縮比）
  • 解碼時，通過主色和索引表插值還原顏色，但透明通道需額外處理?。

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DXT（DirectX Texture Compression）?

實現(xiàn)原理

• ?DXT1?：
  • 4×4塊存儲2個RGB565顏色和16位插值索引（無Alpha）?。
• ?DXT5?：
  • 4×4塊存儲2個RGB565顏色+2個8位Alpha極值+16位Alpha插值索引?。
• ?塊狀偽影?：高對比度區(qū)域易出現(xiàn)色帶（如漸變紋理）?。

示例

• ?DXT1 RGB?：
  • 原始數(shù)據(jù)：4×4=16像素×24位（RGB）= 384位
  • 壓縮后：64位（6:1壓縮比）
  • 解碼時，通過端點顏色和插值索引計算中間顏色?。

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壓縮方式對比

?格式?	?壓縮比?	?透明支持?	?適用平臺?	?典型問題?
?ASTC?	4:1~12:1	是	iOS(A8+)/Android(ES3.1)	低端設(shè)備兼容性差?
?ETC2?	6:1	是（需擴(kuò)展）	Android(ES3.0+)	高對比度區(qū)域色帶明顯?
?PVRTC?	4:1~6:1	是（PVRTC2）	iOS	強(qiáng)制2的冪次方尺寸?
?DXT?	4:1~6:1	是（DXT5）	PC/主機(jī)	移動端不支持?

多平臺壓縮方案對比

?格式?	?支持平臺?	?壓縮比?	?優(yōu)勢?	?劣勢?
?ASTC?	iOS(A8+)、Android(ES3.1+)	4x4塊=8bit/像素	高靈活性，支持NPOT和透明通道4	低端Android設(shè)備可能不兼容
?ETC2?	Android(ES3.0+)	8bit/像素	廣泛兼容，支持透明通道2	壓縮質(zhì)量低于ASTC，塊狀偽影明顯
?PVRTC?	iOS(全系列)	4bit/像素	蘋果硬件原生優(yōu)化1	強(qiáng)制2的冪次方尺寸，透明通道效果差
?DXT?	PC/主機(jī)	4-8bit/像素	DirectX高效解碼2	移動端不支持，高細(xì)節(jié)紋理易失真

URP中各平臺推薦方案與問題

?iOS平臺?

• ?首選ASTC 4x4?：平衡質(zhì)量與性能，但需放棄iPhone 5s等舊設(shè)備。
• ?備選PVRTC4?：兼容性最佳，但漸變和透明區(qū)域易出現(xiàn)色帶。

?Android平臺?

• ?高端設(shè)備ASTC?：需檢測OpenGL ES 3.1支持，否則回退ETC2。
• ?ETC2通用方案?：可通過分離Alpha通道（ETC1+Alpha圖）優(yōu)化透明紋理，增加復(fù)雜度。

?特殊情況處理?

• ?高保真需求?：使用RGBA32無壓縮，但內(nèi)存占用激增（如1024x1024紋理達(dá)16MB）。
• ?漸變紋理?：RGBA16結(jié)合Dithering抖動處理，減少色階斷裂。

性能優(yōu)化建議

• ?平臺檢測?：通過SystemInfo.SupportsTextureFormat動態(tài)選擇壓縮格式。
• ?分級壓縮?：根據(jù)紋理用途（UI/場景）采用不同壓縮級別，UI優(yōu)先ASTC/ETC2，背景可用PVRTC。
• ?冗余檢查?：避免AssetBundle重復(fù)打包紋理導(dǎo)致內(nèi)存翻倍

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