1 图集（Sprite Atlas）介绍

Unity中的图集（Sprite Atlas）是一种用于优化游戏性能和内存的纹理集。Sprite Atlas 可以应用于 2D 和 3D 项目中的 UI、粒子系统、贴图等等。

使用Unity可以很方便地创建Sprite Atlas，只需要创建一个Sprite Atlas GameObject，然后将纹理分配给它。在创建Sprite Atlas时，需要将纹理名称按角色或功能组织好，并设置好导入设置。随着纹理的添加，Unity会自动按照最优布局将它们分配到Sprite Atlas上，以便GPU可以批量处理而不是单独处理它们。而如果纹理不能完全填充Sprite Atlas，则可以将多个Sprite Atlas组合在一起以最大化空间利用。

2 创建与配置Sprite Atlas

2.1 创建Sprite Atlas

2.1.1 Unity2D项目

在Unity 2D的项目中，在Project面板中Assets文件夹处右键Create → 2D → Sprite Atlas，创建一个Sprite Atlas。
在这里插入图片描述

2.1.2 Unity3D项目

在Unity 3D的项目中，需要在设置中开启图集，在Project面板中才能创建Sprite Atlas。
菜单栏Edit → Project Settings → 左侧栏找到Editor → 右侧找到Sprite Packer，其中Mode属性根据需要进行选择（默认是Disabled）。

在这里插入图片描述

另外，还需要安装2D Sprite包，菜单栏Window → Package Manager：

Sprite包

包安装完成后，也是同样的方法创建Sprite Atlas：

在这里插入图片描述

2.2 配置Sprite Atlas

在Project面板中点击新建的Sprite Atlas，观察其Inspector面板的属性：

Type：Master或Variant。将 Master Sprite Atlas 和 Variant Sprite Atlas 相结合可以极大地简化 2D 游戏资源的管理。
- Master：Master Sprite Atlas 包含一组 Sprite，以及所有 Sprite 公用的纹理信息。在创建和编辑 Master Sprite Atlas 时，不需要考虑具体的解析度或平台，只需要将 Sprite 以及 Sprite 的纹理材质添加到其中即可。Master Sprite Atlas 中将 Sprite 打包到同一个纹理中，来增加 Sprite 的渲染效率。
- Variant：Variant Sprite Atlas 利用 Master Sprite Atlas，并将其分配给不同的平台或解析度，生成各种不同的纹理变体。Variant Sprite Atlas 由预配置的 Platform-specific Sprite Atlas 生成，这些预配置可能考虑到最终运行的平台和设备。其中，修改Scale可改变Sprite Atlas的分辨率。
Include in Build：是否将 Sprite Atlas 包含在构建中。
- 如果该选项未勾选，则 Sprite Atlas 不会包含在构建中，并且需要在游戏中手动加载。
- 如果该选项勾选，则 Sprite Atlas 将自动包含在构建中。
Allow Rotation：是否允许旋转 Sprite。
- 若勾选，打包器可以旋转 Sprite 来尽可能地填充空白区域。
- 建议勾选来提高打包效果。
Tight Packing：是否启用精确包装技术。
- 若启用，打包器会更精确地计算 Sprite 的边界，但也会占用更多的内存。
- 对于资源比较紧张的情况，建议关闭。
Alpha Dilation：是否应用 Alpha Dilation 过滤。这对于提高 Sprite 的渲染质量非常有用，例如，在精灵放大时防止出现锯齿状的边缘。
Padding：设置打包 Sprites 时的填充量，用于控制 Sprites 相互之间的距离，避免 Atlas 中 Sprites 之间相互重叠或发生边角过渡，可以设置为 2、4 或 8 像素。
Read/Write：是否允许 Sprite Atlas 中纹理的读写操作。
- 如果不需要修改 Sprite 的像素数据，建议关闭此选项以提高性能和内存占用。
Generate Mip Maps：是否生成 Mipmap。
- 如果游戏需要远距离呈现纹理，建议启用此选项以提高图像质量和性能。
sRGB：是否启用 sRGB 格式。
- 如果勾选该选项，则使用 sRGB 格式；否则，将使用线性格式。
Filter Mode：设置 Sprite Atlas 的纹理过滤模式，可以选择Trilinear、Bilinear 或 Point。
- 在 Trilinear 模式中，使用三个 MIP 来平滑渐进细节。
- 在 Bilinear 模式中，使用两个 MIP来平滑渐进细节。
- 在 Point 模式中，则显示 Texture 中最接近目标像素的 Texel。
Show Platform Settings For：指定各个平台的配置。可以设置各个平台支持的纹理分辨率、最大 Sprite 尺寸等。
- Max Texture Size：纹理的最大分辨率。在选择时，需要考虑到各种设备的能力和支持分辨率的差异。
- Format：纹理的格式。通过选择不同格式，在质量、大小和运行时性能之间找到最佳平衡。
  - Automatic： Unity 默认的设置。它允许 Unity 自动选择最适合的像素格式。在大多数情况下，这是最佳选择。
  - RGBA 32 bit：这是最常见的像素格式之一，包含 RGBA 四个通道。使用这种格式可以提供最高的图像质量，但是也会需要更多的内存和带宽。
  - RGB 16 bit：这种格式使用更少的内存，但同时也会占用更少的带宽。它只包含 RGB 通道，因此如果图像不需要 alpha 通道时，可选择该格式。
  - RGB 24 bit：这种格式也只包含 RGB 通道，但是它的每个通道比 RGB 16 bit 更精细，所以占用的空间也更大。
  - R 8：这种格式只包含一个通道，因此它主要用于存储高度图、灯光图等单通道数据的纹理。
  - R 16 bit：这种格式也只包含一个通道，但是每个通道都使用更多内存来储存更高的精度。
  - Alpha 8：这种格式只包含 alpha 通道，对于只需要一些简单的透明度信息的情况下，Alpha 8 是最合适的选择，因为它只占用很少的内存。
- Compression：压缩质量。可以根据需要选择Low Quality、Normal Quality和High Quality。压缩质量越高，代表压缩的压缩率越高，但同时也会对纹理的质量产生更明显的影响，可能会导致图像细节的损失。高质量的压缩会导致更大的纹理大小，这可能会在某些平台上导致性能问题。
- Use Crunch Compression：是否选择使用零延迟压缩（Crunch Compression）算法。这种算法可以以更小的体积存储纹理，同时保留更高的品质和更短的加载时间。但是，Crunch 压缩需要一些时间来进行压缩，因此可能会增加构建时间。
Objects for Packing：将 Sprite Atlas 的 Sprites 打包到哪个 Atlas 中。
- 可以选择文件夹，纹理或单个Sprite。
- 如果留空，则 Unity 将尝试将 Sprite 打包到所有的 Sprite Atlas 中。
Pack Preview：点击该按钮即可显示 Unity 将如何布置 Sprite 的预览。

2.3 注意事项

UGUI打包Sprite Atlas不能勾选Tight Packing，否则Sprite会重叠显示。
- UGUI 是基于矩形的图形渲染，因此它对每个子图片都使用一个矩形进行渲染。如果勾选了 Tight Packing 选项，UGUI 将会使用紧凑堆叠的方式将矩形放置在一起。然而，如果子图片是非方形或者存在旋转，则这种堆叠方式会导致矩形相互交叉，使显示效果不正确。
而Sprite Renderer可以勾选Tight Packing。
- Sprite Renderer 在处理 Sprite 图集时，会基于 Sprite 的非透明部分生成网格，因此可以使用旋转和/或紧密堆叠的 Sprite。Sprite Renderer 组件的 Tight Packing 选项只是为了节省纹理的空间占用，它不会影响 Sprite 的显示效果。
Spine的图集PNG打包到 Unity 的 Sprite Atlas 中，因为内存会变两份，
- Spine 是直接读取图集 PNG，并不会自动关联到 SpriteAtlas 里的图片。将 Spine 图集 PNG 打包到 Unity 的 Sprite Atlas 中会导致内存占用变成两份，造成资源浪费。

3 Sprite Atlas的接口

Sprite Atlas 提供了一些接口，可以方便地创建、管理和访问 Sprites，以下是 Sprite Atlas 的常用访问接口示例，参考API接口-SpriteAtlasExtensions：

using UnityEditor;
using UnityEditor.U2D;
using UnityEngine;
using UnityEngine.U2D;

public class AtlasAPI : MonoBehaviour
{
    
    
    public Texture2D[] textures; // 存储图片的数组

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
    
    
        // 创建 SpriteAtlas
        SpriteAtlas spriteAtlas = new SpriteAtlas();

        // 将图片添加到 SpriteAtlas
        foreach (Texture2D texture in textures)
        {
    
    
            // 创建 Sprite 对象
            Sprite sprite = Sprite.Create(texture, new Rect(0, 0, texture.width, texture.height), Vector2.zero);
            // 添加到 SpriteAtlas 中
            spriteAtlas.Add(new Sprite[] {
    
     sprite });
        }

        // 将创建的 SpriteAtlas 保存为 .spriteatlas 文件
        AssetDatabase.CreateAsset(spriteAtlas, "Assets/NewSpriteAtlas.spriteatlas");
        AssetDatabase.Refresh();

        // 获取当前平台的名称
        spriteAtlas.GetPlatformSettings(GetPlatformName(EditorUserBuildSettings.activeBuildTarget));
        // 修改对应平台上的图集设置
        spriteAtlas.SetPlatformSettings(new TextureImporterPlatformSettings
        {
    
    
            maxTextureSize = 2048,
            textureCompression = TextureImporterCompression.CompressedHQ,
            format = TextureImporterFormat.Automatic,
        });

    }

    string GetPlatformName(BuildTarget target)
    {
    
    
        string platformName = "";
        switch (target)
        {
    
    
            case BuildTarget.Android:
                platformName = "Android";
                break;
            case BuildTarget.iOS:
                platformName = "iPhone";
                break;
            case BuildTarget.PS4:
                platformName = "PS4";
                break;
            case BuildTarget.XboxOne:
                platformName = "XboxOne";
                break;
            case BuildTarget.NoTarget:
                platformName = "DefaultTexturePlatform";
                break;
            default:
                platformName = "Standalone";
                break;
        }
        return platformName;
    }
}

4 Sprite Atlas的优化建议

以下是一些使用 Sprite Atlas 优化游戏的建议：

将相同尺寸和类型的 Sprite 放在同一个 Sprite Atlas 中。
压缩 Sprite 像素格式。
允许旋转 Sprite 会增加 Sprite Atlas 中可以打包的精灵数量。
确保 Sprite Atlas 大小不会超过硬件设备支持的最大纹理大小。
在运行时按需异步加载和卸载 Sprite Atlas。

【Unity Optimize】使用图集（Sprite Atlas）优化项目

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