ETC2简要介绍
etc1
的问题是不支持透明通道;而pvr2
的问题是透明图片质量太差,且图片大小必须是2的幂和正方形。etc2
的出现正好弥补了这两个格式的不足。
etc2
不仅兼容etc1
,还支持透明通道,并且提供了更多的像素格式。etc2
已经是OpenGL ES3.0
的标准之一。也就是只要操作系统和硬件支持ES3.0,则必然支持ETC2,不管它是Android还是IOS。
目前市面上使用etc2作为压缩纹理的游戏不多,主要原因是老机器不支持,特别是安卓。而制约其流行起来的原因,其实就是两个:GPU的支持,OS的支持。
我从wikipedia上查了OpenGL ES 3.0
的兼容情况,大概是这样的:
- 软件:
- android 4.3以上支持ES3.0
- IOS 7以上支持ES3.0
- 硬件:
- Adreno 300 and 400 series (Android, BlackBerry 10, Windows Phone 8, Windows RT)
- Mali T600 series onwards (Android, Linux, Windows 7)
- PowerVR Series6 (iOS, Linux)
- Vivante (Android, OS X 10.8.3, Windows 7)
- Nvidia (Android, Linux, Windows 7)
- Intel (Linux)
- 苹果设备从A7开始支持ES3.0,最低要求的设备是:
- iPhone 5S
- iPad Air
- iPad mini with Retina display
尽管苹果的开发文档说到:
OpenGL ES 3.0 also supports the ETC2 and EAC compressed texture formats; however, PVRTC textures are recommended on iOS devices.
然而我对PVRTC实在是爱不起来,又必须是2的幂,又必须是正方形,最终效果还那么差(4bit一个像素)。所以当A7支持ETC2之后,其实是可以考虑换用ETC2的,这样可以和安卓很好的统一起来。
改用ES3.0的EGLContext
如何在cocos中支持etc2,其实这件事由官方来做最好,可能他们考虑到设备的兼容性问题,就没有实现这个特性。好在支持这个并不困难,我就自己动手实现了。
cocos使用的是ES2.0的版本,经测试发现,安卓上如果硬件支持ETC2,context并不用换成3.0。而IOS就必须明确创建3.0的EGLContext,才可以使用ETC2。
minggo之前提交过一个PR支持GLES3,在这里,只需要把它修改的文件合并进项目即可,可以两个都合,也可以只合IOS的。
PKM2格式说明
ETC2只是一个压缩算法,还需要一种文件格式来包含它,etc1常包含在pkm文件中,etc2也可以在pkm中,只不过etc1的是pkm10版本,而etc2需要pkm20版本,这两个文件版本是兼容的,它的格式如下:
4 byte magic number: "PKM "
2 byte version "10" or "20"
2 byte format: 0 (ETC1_RGB_NO_MIPMAPS), 1(ETC2_RGB_NO_MIPMAPS), ...
16 bit big endian extended width
16 bit big endian extended height
16 bit big endian original width
16 bit big endian original height
data, 64bit big endian words.
其中format字段:
// 常量 值 对应的压缩纹理格式
// --------------------------------------------------------------------
// ETC1_RGB_NO_MIPMAPS 0 GL_ETC1_RGB8_OES
// ETC2_RGB_NO_MIPMAPS 1 GL_COMPRESSED_RGB8_ETC2
// ETC2_RGBA_NO_MIPMAPS_OLD 2, not used -
// ETC2_RGBA_NO_MIPMAPS 3 GL_COMPRESSED_RGBA8_ETC2_EAC
// ETC2_RGBA1_NO_MIPMAPS 4 GL_COMPRESSED_RGB8_PUNCHTHROUGH_ALPHA1_ETC2
// ETC2_R_NO_MIPMAPS 5 GL_COMPRESSED_R11_EAC
// ETC2_RG_NO_MIPMAPS 6 GL_COMPRESSED_RG11_EAC
// ETC2_R_SIGNED_NO_MIPMAPS 7 GL_COMPRESSED_SIGNED_R11_EAC
// ETC2_RG_SIGNED_NO_MIPMAPS 8 GL_COMPRESSED_SIGNED_RG11_EAC
我修改的时候只加了ETC2_RGB_NO_MIPMAPS和ETC2_RGBA_NO_MIPMAPS的支持,第一个是RGB,和ETC1兼容,一个像素占用4位;第二个是RGBA,提供透明通道,一个像素占用8位;这有点像以前贴子提到的ETC1+Alpha,好处是我们不用再写自定义Shader了。
修改Cocos引擎
上面预热了那么久,终于要修改引擎了,这么一步并不麻烦,我们只要依照ETC1的代码添加ETC2的代码就行:
修改Configuration,提供ETC2的支持判断
- 增加
_supportsETC2
成员变量,用于判断是否支持ETC2 - 增加函数
checkForEtc2
:
bool Configuration::checkForEtc2() const
{
// Only the following two formats are supported
#define GL_COMPRESSED_RGB8_ETC2 0x9274
#define GL_COMPRESSED_RGBA8_ETC2_EAC 0x9278
GLint numFormats = 0;
glGetIntegerv(GL_NUM_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS, &numFormats);
GLint* formats = new GLint[numFormats];
glGetIntegerv(GL_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS, formats);
int supportNum = 0;
for (GLint i = 0; i < numFormats; ++i)
{
if (formats[i] == GL_COMPRESSED_RGB8_ETC2 || formats[i] == GL_COMPRESSED_RGBA8_ETC2_EAC)
supportNum++;
}
delete [] formats;
return supportNum >= 2;
}
- 在
Configuration::gatherGPUInfo
添加代码:
supportsETC2 = checkForEtc2();
_valueDict["gl.supports_ETC2"] = Value(_supportsETC2);
- 加一个访问函数:
Configuration::supportsETC2
,和ETC1的流程一样,参考一下就懂了。
修改CCImage,支持ETC2的加载
- 提供解析PKM2的函数如下:
// etc2
namespace
{
#define ETC2_RGB_NO_MIPMAPS 1
#define ETC2_RGBA_NO_MIPMAPS 3
static const int ETC2_PKM_HEADER_SIZE = 16;
static const char ETC2_PKM_MAGIC[] = { 'P', 'K', 'M', ' ', '2', '0' };
static const uint32_t ETC2_PKM_FORMAT_OFFSET = 6;
static const uint32_t ETC2_PKM_ENCODED_WIDTH_OFFSET = 8;
static const uint32_t ETC2_PKM_ENCODED_HEIGHT_OFFSET = 10;
static const uint32_t ETC2_PKM_WIDTH_OFFSET = 12;
static const uint32_t ETC2_PKM_HEIGHT_OFFSET = 14;
static uint32_t read_big_endian_uint16(const uint8_t *pIn) {
return (pIn[0] << 8) | pIn[1];
}
static bool etc2_pkm_is_valid(const uint8_t* pHeader) {
if (memcmp(pHeader, ETC2_PKM_MAGIC, sizeof(ETC2_PKM_MAGIC))) {
return false;
}
uint32_t format = read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_FORMAT_OFFSET);
uint32_t encodedWidth = read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_ENCODED_WIDTH_OFFSET);
uint32_t encodedHeight = read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_ENCODED_HEIGHT_OFFSET);
uint32_t width = read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_WIDTH_OFFSET);
uint32_t height = read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_HEIGHT_OFFSET);
return (format == ETC2_RGB_NO_MIPMAPS || format == ETC2_RGBA_NO_MIPMAPS) &&
encodedWidth >= width && encodedWidth - width < 4 &&
encodedHeight >= height && encodedHeight - height < 4;
}
static uint32_t etc2_pkm_get_width(const uint8_t * pHeader) {
return read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_WIDTH_OFFSET);
}
static uint32_t etc2_pkm_get_height(const uint8_t* pHeader){
return read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_HEIGHT_OFFSET);
}
static uint32_t etc2_pkm_get_format(const uint8_t* pHeader) {
return read_big_endian_uint16(pHeader + ETC2_PKM_FORMAT_OFFSET);
}
}
有了上面的说明,相信这个代码很容易看懂的。
-
Image::Format
增加一种类型:ETC2
-
在
Image::detectFormat
增加如下代码:
else if (isEtc2(data, dataLen))
{
return Format::ETC2;
}
- 实现
isEtc2
:
bool Image::isEtc2(const unsigned char *data, ssize_t dataLen)
{
return dataLen >= ETC2_PKM_HEADER_SIZE && etc2_pkm_is_valid(data);
}
- 修改
Image::initWithImageData
:
case Format::ETC2:
ret = initWithETC2Data(unpackedData, unpackedLen);
break;
- 实现
initWithETC2Data
:
bool Image::initWithETC2Data(const unsigned char * data, ssize_t dataLen)
{
const unsigned char* header = data;
//check the data
if (!etc2_pkm_is_valid(header))
{
return false;
}
_width = etc2_pkm_get_width(header);
_height = etc2_pkm_get_height(header);
if (0 == _width || 0 == _height)
{
return false;
}
if (Configuration::getInstance()->supportsETC2())
{
uint32_t format = etc2_pkm_get_format(header);
if (format == ETC2_RGB_NO_MIPMAPS)
_renderFormat = Texture2D::PixelFormat::ETC2_RGB;
else
_renderFormat = Texture2D::PixelFormat::ETC2_RGBA;
_dataLen = dataLen - ETC2_PKM_HEADER_SIZE;
_data = static_cast<unsigned char*>(malloc(_dataLen * sizeof(unsigned char)));
memcpy(_data, static_cast<const unsigned char*>(data) + ETC2_PKM_HEADER_SIZE, _dataLen);
_hasPremultipliedAlpha = false;
return true;
}
CCLOG("cocos2d: Hardware ETC2 decoder not support.");
return false;
}
到此CCImage修改完毕。
修改CCTexture2D,生成ETC2纹理
-
Texture2D::PixelFormat
增加两种类型:
//! ETC2-compressed texture: GL_COMPRESSED_RGB8_ETC2
ETC2_RGB,
//! ETC2-compressed texture: GL_COMPRESSED_RGBA8_ETC2_EAC
ETC2_RGBA,
-
static const PixelFormatInfoMapValue TexturePixelFormatInfoTablesValue[]
增加这两种格式的信息:
PixelFormatInfoMapValue(Texture2D::PixelFormat::ETC2_RGB, Texture2D::PixelFormatInfo(GL_COMPRESSED_RGB8_ETC2, 0xFFFFFFFF, 0xFFFFFFFF, 4, true, false)),
PixelFormatInfoMapValue(Texture2D::PixelFormat::ETC2_RGBA, Texture2D::PixelFormatInfo(GL_COMPRESSED_RGBA8_ETC2_EAC, 0xFFFFFFFF, 0xFFFFFFFF, 8, true, true)),
-
Texture2D::getStringForFormat
增加格式说明,其实不加也没关系:
case Texture2D::PixelFormat::ETC2_RGB:
return "ETC2_RGB";
case Texture2D::PixelFormat::ETC2_RGBA:
return "ETC2_RGBA";
-
Texture2D::initWithMipmaps
判断压缩纹理处作一点修改:
if (info.compressed && !Configuration::getInstance()->supportsPVRTC()
&& !Configuration::getInstance()->supportsETC()
&& !Configuration::getInstance()->supportsETC2())
{
CCLOG("cocos2d: WARNING: PVRTC/ETC/ETC2 images are not supported");
return false;
}
到此引擎改造完成。
Android版本,Android Studio的build.gradle的minSdkVersion
改为18,即Android4.3,我没试过不改的话能不能正常使用,你们有兴趣可以试试看。
IOS版本,XCode直接编译,连上真机就可以测,不过要记得上面的EGLContext一定要换成3的,不然不会成功。