Profili delle texture

Defold supporta l’elaborazione automatica delle texture e la compressione dei dati delle immagini (negli atlas, nelle sorgenti di tile, nelle cubemap e nelle texture autonome utilizzate per modelli, GUI ecc.).

Esistono due tipi di compressione: la compressione software delle immagini e la compressione hardware delle texture.

1. La compressione software (come PNG e JPEG) riduce lo spazio occupato su disco dalle risorse immagine. Questo riduce le dimensioni del bundle finale. Tuttavia, i file immagine devono essere decompressi quando vengono caricati in memoria, quindi un’immagine che occupa poco spazio su disco può comunque richiedere molta memoria.

2. Anche la compressione hardware delle texture riduce lo spazio occupato su disco dalle risorse immagine. A differenza della compressione software, però, riduce anche la memoria occupata dalle texture. Questo è possibile perché l’hardware grafico è in grado di gestire direttamente le texture compresse, senza doverle prima decomprimere.

L’elaborazione delle texture si configura tramite un apposito file di profili delle texture. In questo file crei profili che specificano quali formati compressi e quale tipo di compressione utilizzare quando si creano bundle per una determinata piattaforma. I profili vengono poi associati a schemi di percorso corrispondenti, consentendo di controllare con precisione quali file del progetto comprimere e come farlo.

Poiché tutti i metodi di compressione hardware delle texture disponibili comportano una perdita di dati, nelle texture compariranno degli artefatti. Questi artefatti dipendono molto dall’aspetto del materiale di partenza e dal metodo di compressione utilizzato. Prova il materiale di partenza e sperimenta per ottenere i risultati migliori. Una ricerca su Google può esserti utile.

Puoi scegliere quale compressione software delle immagini applicare ai dati finali delle texture (compressi o grezzi) negli archivi del bundle. Defold supporta i formati di compressione Basis Universal e ASTC.

Basis Universal

Basis Universal (o, in breve, BasisU) comprime l’immagine in un formato intermedio che viene transcodificato durante l’esecuzione in un formato hardware adatto alla GPU del dispositivo in uso. Il formato Basis Universal offre un’elevata qualità, ma comporta una perdita di dati. Tutte le immagini vengono inoltre compresse con LZ4 per ridurre ulteriormente le dimensioni dei file quando vengono memorizzate nell’archivio del gioco.

ASTC

ASTC è un formato di compressione delle texture flessibile ed efficiente, sviluppato da ARM e standardizzato dal Khronos Group. Offre un’ampia gamma di dimensioni dei blocchi e di quantità di bit per texel, consentendo agli sviluppatori di bilanciare efficacemente la qualità delle immagini e l’utilizzo della memoria. ASTC supporta blocchi di varie dimensioni, da 4×4 a 12×12 texel, corrispondenti a quantità di bit che vanno da 8 bit per texel fino a 0,89 bit per texel. Questa flessibilità permette di controllare con precisione il compromesso tra la qualità delle texture e lo spazio di archiviazione necessario.

ASTC supporta blocchi di varie dimensioni, da 4×4 a 12×12 texel, corrispondenti a quantità di bit che vanno da 8 bit per texel fino a 0,89 bit per texel. Questa flessibilità permette di controllare con precisione il compromesso tra la qualità delle texture e lo spazio di archiviazione necessario. La tabella seguente mostra le dimensioni dei blocchi supportate e le corrispondenti quantità di bit:

Dimensione del blocco (larghezza x altezza)	Bit per pixel
4x4	8.00
5x4	6.40
5x5	5.12
6x5	4.27
6x6	3.56
8x5	3.20
8x6	2.67
10x5	2.56
10x6	2.13
8x8	2.00
10x8	1.60
10x10	1.28
12x10	1.07
12x12	0.89

Dispositivi supportati

Sebbene ASTC offra ottimi risultati, non tutte le schede grafiche lo supportano. Ecco un breve elenco dei dispositivi supportati, suddivisi per produttore:

Produttore della GPU	Supporto
ARM (Mali)	Tutte le GPU ARM Mali che supportano OpenGL ES 3.2 o Vulkan supportano ASTC.
Qualcomm (Adreno)	Le GPU Adreno che supportano OpenGL ES 3.2 o Vulkan supportano ASTC.
Apple	Le GPU Apple a partire dal chip A8 supportano ASTC.
NVIDIA	Il supporto di ASTC riguarda soprattutto le GPU mobili (ad esempio i chip basati su Tegra).
AMD (Radeon)	Le GPU AMD che supportano Vulkan generalmente supportano ASTC via software.
Intel (integrate)	ASTC è supportato via software nelle GPU Intel moderne.

Profili delle texture

Ogni progetto contiene un file .texture_profiles specifico con la configurazione da utilizzare per comprimere le texture. Per impostazione predefinita, questo file è builtins/graphics/default.texture_profiles e contiene una configurazione che associa ogni risorsa texture a un profilo che utilizza RGBA senza compressione hardware delle texture e con la compressione predefinita dei file tramite ZLib.

Per aggiungere la compressione delle texture:

• Seleziona File ▸ New... e scegli Texture Profiles per creare un nuovo file di profili delle texture. (In alternativa, copia default.texture_profiles in una posizione esterna a builtins)
• Scegli un nome e una posizione per il nuovo file.
• Modifica la voce texture_profiles in game.project affinché punti al nuovo file.
• Apri il file .texture_profiles e configuralo in base alle tue esigenze.

Puoi attivare e disattivare l’uso dei profili delle texture nelle preferenze dell’editor. Seleziona File ▸ Preferences.... La scheda General contiene la casella di controllo Enable texture profiles.

Impostazioni dei percorsi

La sezione Path Settings del file di profili delle texture contiene un elenco di schemi di percorso e indica quale profilo utilizzare per elaborare le risorse il cui percorso corrisponde a ciascuno schema. I percorsi sono espressi come schemi “Ant Glob” (consulta la documentazione per i dettagli). Gli schemi possono utilizzare i seguenti caratteri jolly:

*

Corrisponde a zero o più caratteri. Ad esempio, sprite*.png corrisponde ai file sprite.png, sprite1.png e sprite_with_a_long_name.png.

?

Corrisponde esattamente a un carattere. Ad esempio: sprite?.png corrisponde ai file sprite1.png, spriteA.png ma non a sprite.png o sprite_with_a_long_name.png.

**

Corrisponde a un intero albero di directory oppure, quando viene usato come nome di directory, a zero o più directory. Ad esempio: /gui/** corrisponde a tutti i file nella directory /gui e in tutte le sue sottodirectory.

Questo esempio contiene due schemi di percorso e i profili corrispondenti.

/gui/**/*.atlas

Tutti i file .atlas nella directory /gui o in una qualsiasi delle sue sottodirectory verranno elaborati secondo il profilo “gui_atlas”.

/**/*.atlas

Tutti i file .atlas in qualsiasi posizione del progetto verranno elaborati secondo il profilo “atlas”.

Nota che il percorso più generico è inserito per ultimo. L’algoritmo di corrispondenza procede dall’alto verso il basso. Viene utilizzata la prima voce che corrisponde al percorso della risorsa. Un’espressione di percorso corrispondente situata più in basso nell’elenco non sostituisce mai la prima corrispondenza. Se i percorsi fossero stati inseriti nell’ordine inverso, ogni atlas sarebbe stato elaborato con il profilo “atlas”, compresi quelli nella directory /gui.

Le risorse texture che non corrispondono ad alcun percorso nel file di profili verranno compilate e ridimensionate alla potenza di 2 più vicina, ma per il resto rimarranno inalterate.

Profili

La sezione profiles del file di profili delle texture contiene un elenco di profili con un nome. Ogni profilo contiene una o più piattaforme, ciascuna descritta da un elenco di proprietà.

Platforms

Specifica una piattaforma a cui applicare il profilo. OS_ID_GENERIC corrisponde a tutte le piattaforme, OS_ID_WINDOWS ai bundle destinati a Windows, OS_ID_IOS ai bundle iOS e così via. Nota che, se specifichi OS_ID_GENERIC, verrà incluso per tutte le piattaforme.

Formats

Uno o più formati di texture da generare. Se specifichi più formati, vengono generate e incluse nel bundle le texture per ogni formato. Il motore seleziona le texture in un formato supportato dalla piattaforma su cui è in esecuzione.

Mipmaps

Se selezionato, vengono generate le mipmap per la piattaforma. Non selezionato per impostazione predefinita.

Premultiply alpha

Se selezionato, il canale alfa viene premoltiplicato nei dati della texture. Selezionato per impostazione predefinita.

Max Texture Size

Se impostato su un valore diverso da zero, limita le dimensioni in pixel delle texture al numero specificato. Qualsiasi texture la cui larghezza o altezza sia maggiore del valore specificato verrà ridimensionata a una dimensione inferiore.

Ogni voce Formats aggiunta a un profilo presenta le seguenti proprietà:

Format

Il formato da utilizzare per codificare la texture. Tutti i formati di texture disponibili sono elencati di seguito.

Compressor

Il compressore da utilizzare per codificare la texture.

Compressor Preset

Seleziona una preimpostazione di compressione da utilizzare per codificare l’immagine compressa risultante. Ogni preimpostazione è specifica del compressore e le sue impostazioni dipendono dal compressore stesso. Per semplificare queste impostazioni, le preimpostazioni di compressione attuali sono organizzate in quattro livelli:

Preimpostazione	Nota
LOW	Compressione più rapida. Qualità dell’immagine bassa
MEDIUM	Compressione predefinita. Qualità dell’immagine migliore
HIGH	Compressione più lenta. Dimensioni del file ridotte
HIGHEST	Compressione lenta. Dimensioni del file minime

Nota che il compressore uncompressed dispone di una sola preimpostazione chiamata uncompressed, che indica che alle texture non verrà applicata alcuna compressione. Per l’elenco dei compressori disponibili, consulta Compressori

Formati delle texture

Le texture per l’hardware grafico possono essere elaborate in dati non compressi o compressi con perdita di dati, con numeri di canali e profondità di bit diversi. La compressione hardware a dimensione fissa produce un’immagine di dimensioni fisse, indipendentemente dal contenuto. Ciò significa che la perdita di qualità durante la compressione dipende dal contenuto della texture originale.

Poiché la transcodifica della compressione Basis Universal dipende dalle funzionalità della GPU del dispositivo, i formati consigliati per l’uso con la compressione Basis Universal sono quelli generici, come: TEXTURE_FORMAT_RGB, TEXTURE_FORMAT_RGBA, TEXTURE_FORMAT_RGB_16BPP, TEXTURE_FORMAT_RGBA_16BPP, TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE e TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE_ALPHA.

Il transcodificatore Basis Universal supporta molti formati di output, come ASTC4x4, BCx, ETC2, ETC1 e PVRTC1.

Attualmente sono supportati i seguenti formati di compressione con perdita di dati:

Formato	Compressione	Dettagli
TEXTURE_FORMAT_RGB	nessuna	Colore a 3 canali. Il canale alfa viene scartato
TEXTURE_FORMAT_RGBA	nessuna	Colore a 3 canali e canale alfa completo.
TEXTURE_FORMAT_RGB_16BPP	nessuna	Colore a 3 canali. 5+6+5 bit.
TEXTURE_FORMAT_RGBA_16BPP	nessuna	Colore a 3 canali e canale alfa completo. 4+4+4+4 bit.
TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE	nessuna	Scala di grigi a 1 canale, senza alfa. I canali RGB vengono moltiplicati per ottenere un unico canale. Il canale alfa viene scartato.
TEXTURE_FORMAT_LUMINANCE_ALPHA	nessuna	Scala di grigi a 1 canale e canale alfa completo. I canali RGB vengono moltiplicati per ottenere un unico canale.

Per ASTC, il numero di canali è sempre 4 (RGB + alfa) e il formato stesso definisce le dimensioni del blocco di compressione. Nota che questi formati sono compatibili soltanto con un compressore ASTC: qualsiasi altra combinazione produrrà un errore di build.

TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_4X4 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_5X4 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_5X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_6X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_6X6 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_8X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_8X6 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_8X8 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X5 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X6 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X8 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_10X10 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_12X10 TEXTURE_FORMAT_RGBA_ASTC_12X12

Compressori

I seguenti compressori di texture sono supportati per impostazione predefinita. I dati vengono decompressi quando il file della texture viene caricato in memoria.

Nome	Formati	Nota
Uncompressed	Tutti i formati	Non viene applicata alcuna compressione. Impostazione predefinita.
BasisU	Tutti i formati RGB/RGBA	Compressione Basis Universal di alta qualità, con perdita di dati. Un livello di qualità inferiore produce dimensioni minori.
ASTC	Tutti i formati ASTC	Compressione ASTC con perdita di dati. Un livello di qualità inferiore produce dimensioni minori.

Immagine di esempio

Per comprendere meglio il risultato, ecco un esempio. Nota che la qualità dell’immagine, il tempo di compressione e le dimensioni dopo la compressione dipendono sempre dall’immagine di partenza e possono variare.

Immagine di partenza (1024x512):

Tempi di compressione

Preimpostazione	Tempo di compressione	Tempo relativo
LOW	0m0.143s	0.5x
MEDIUM	0m0.294s	1.0x
HIGH	0m1.764s	6.0x
HIGHEST	0m1.109s	3.8x

Perdita di segnale

Il confronto viene eseguito con lo strumento basisu (misurando il PSNR) 100 dB significa che non c’è alcuna perdita di segnale (cioè l’immagine è identica all’originale).

Preimpostazione	Segnale
LOW	Max: 34 Mean: 0.470 RMS: 1.088 PSNR: 47.399 dB
MEDIUM	Max: 35 Mean: 0.439 RMS: 1.061 PSNR: 47.620 dB
HIGH	Max: 37 Mean: 0.898 RMS: 1.606 PSNR: 44.018 dB
HIGHEST	Max: 51 Mean: 1.298 RMS: 2.478 PSNR: 40.249 dB

Dimensioni dei file compressi

Le dimensioni del file originale sono 1572882 byte.

Preimpostazione	Dimensioni dei file	Rapporto
LOW	357225	22.71 %
MEDIUM	365548	23.24 %
HIGH	277186	17.62 %
HIGHEST	254380	16.17 %

Qualità delle immagini

Ecco le immagini risultanti (ottenute dalla codifica ASTC tramite lo strumento basisu)

LOW

MEDIUM

HIGH

HIGHEST