Laya自动图集原理
关于Laya自动图集
- Laya会把size小于512*512的图片打入自动大图集中。如果图片被打入自动图集中，图片的内存就交由Laya自动处理，开发者不能手动删除。
- Laya最多生成6张2048*2048的自动图集，3D为2张。可以通过
AtlasResourceManager.maxTextureCount设置。 - 如果不想将图片打图自动图集有三种方法：
- 取到图片的texture，关闭合并到图集的开关：
let texture = Laya.loader.getRes(url)
texture.bitmap.enableMerageInAtlas = false; - 关闭自动图集功能：
Config.atlasEnable = false; 或者 laya.webgl.atlas.AtlasResourceManagerAtlasResourceManager._disable(); - 设置图集limit大小
//大图合集管理器中，设置进入大图合集图片的最大尺寸 laya.webgl.atlas.AtlasResourceManager.atlasLimitWidth = 256; laya.webgl.atlas.AtlasResourceManager.atlasLimitHeight = 256;
- 取到图片的texture，关闭合并到图集的开关：
- 使用自动图集可以减少drawcall，缺点就是部分资源释放不了，只有当自动图集全部被占满时，才会释放部分资源。
源码阅读
AtlasGrid
- AtlasGrid将图集划分为格子，每个格子记录格子的使用信息、当前行剩余的格子数、当前列剩余的格子数。通过这些信息来计算新的图片插入到图集中的位置。
- AtlasGrid本身不包含图片信息，只是纯数据的格子信息。
- 默认的格子大小为16*16，将图集分割成128*128*个格子。
初始化
- 初始化时会默认创建一个width*height*3数组。用于存放所有数据。并将每个格子拆分为三个属性：
- 第一位存储是否被使用 1表示被使用 0表示未使用
- 第二位存储当前格子到行末尾，没被使用的格子数。
- 第三位存储当前格子到列末尾，没被使用的格子数。
- 初始化每行的空白格子数。
- 初始化格子内容，将每个格子的第一位设置为0，再初始化到行末尾和列末尾的数量。
private function _init(width:uint, height:uint):Boolean {
_width = width;
_height = height;
//清理之前数组
_release();
if (_width == 0) return false;
//申请空间，创建数组
_cells = new Uint8Array(_width * _height*3);
//用于记录每一行剩余的空格数
_rowInfo = new Vector.<TexRowInfo>(_height);
for (var i:uint = 0; i < _height; i++) {
_rowInfo[i] = new TexRowInfo();
}
_clear();
return true;
}
private function _clear():void {
//记录当前包含的tex的数量
this._texCount = 0;
//初始化行信息，每行的空格数都等于宽度
for (var y:int = 0; y < this._height; y++) {
this._rowInfo[y].spaceCount = this._width;
}
//初始化格子数据，更新每个格子到行末尾列末尾的距离
for (var i:int = 0; i < this._height; i++) {
for (var j:int = 0; j < this._width; j++) {
var tm:int = (i * _width + j) * 3;
this._cells[tm] = 0;
this._cells[tm+1] = _width - j;
this._cells[tm+2]= _width - i;
}
}
//初始化失败的大小，用于判断图片的宽高是否超过限制
_failSize.width = _width + 1;
_failSize.height = _height + 1;
}
插入图片到图集中
将图片插入过程:
//@插入新图片数据
public function addTex(type:int, width:int, height:int):MergeFillInfo {
//调用获得应该放在哪 返回值有三个。。bRet是否成功，nX x位置，nY y位置
var result:MergeFillInfo = this._get(width, height);
//判断如果没有找到合适的位置，则直接返回失败
if (result.ret == false) {
return result;
}
//根据获得的x,y填充
this._fill(result.x, result.y, width, height, type);
this._texCount++;
//返回是否成功，以及X位置和Y位置
return result;
}
-
查找足够大的空间。
- 从左上角到右下角，遍历每一个格子，找到第一个没用过，并且剩余宽、高大于插入图片宽高的格子。
- 从第一个格子开始，检测当前行的剩余格子的高度是否都满足图片高度。
- 返回结果：是否找到、找到点的x,y值
//@获取图片插入图集的位置 private function _get(width:int, height:int):MergeFillInfo { var pFillInfo:MergeFillInfo = new MergeFillInfo(); if (width >= _failSize.width && height >= _failSize.height) { return pFillInfo; } //定义返回的x,y的位置 var rx:int = -1; var ry:int = -1; //为了效率先保存临时变量 var nWidth:int = this._width; var nHeight:int = this._height; //定义一个变量为了指向 m_pCells var pCellBox:Uint8Array = this._cells; //遍历查找合适的位置 for (var y:int = 0; y < nHeight; y++) { //如果该行的空白数 小于 要放入的宽度返回 if (this._rowInfo[y].spaceCount < width) continue; for (var x:int = 0; x < nWidth; ) { var tm:int = (y * nWidth + x) * 3; //@ 1.格子没被使用（1表示使用过 0表示没使用） //@ 2.当前格子剩下的宽度大于图片的宽度 //@ 3.当前格子剩下的高度大于图片的高度 //@选择起始点 if (pCellBox[tm] != 0 || pCellBox[tm+1] < width || pCellBox[tm+2] < height) { //调到下一个空白区域，或者下一行 x += pCellBox[tm+1]; continue; } //@起始点坐标 rx = x; ry = y; //@判断起始点之后的各个点是否满足 for (var xx:int = 0; xx < width; xx++) { //@遍历之后width的节点 检查高度是不是都符合 //@tm是起始位置 3xx是之后的每一个像素位置 +2 取高度字段 if (pCellBox[3*xx+tm+2] < height) { rx = -1; break; } } if (rx < 0) { x += pCellBox[tm+1]; continue; } pFillInfo.ret = true; pFillInfo.x = rx; pFillInfo.y = ry; return pFillInfo; } } return pFillInfo; } -
将更新被占用的格子的数据，并更新周围格子的数据。
- 将被插入图片覆盖的格子的类型设置为1（被使用）;将第二位和第三位分别设置为图片的宽高; 更新每一行的空白格子数量。
- 更新左侧格子的空白格子宽度。
- 更新上侧格子的空白格子高度。
//更新格子数据，将图片位置填充 private function _fill(x:int, y:int, w:int, h:int, type:int):void { //定义一些临时变量 var nWidth:int = this._width; var nHeghit:int = this._height; //代码检查 //@检查不超出边界 this._check((x + w) <= nWidth && (y + h) <= nHeghit); //填充 for (var yy:int = y; yy < (h + y); ++yy) { //@检测每行的空白数大于宽度 this._check(this._rowInfo[yy].spaceCount >= w); //@更新每行空白数 this._rowInfo[yy].spaceCount -= w; for (var xx:int = 0; xx < w; xx++) { var tm:int = (x + yy * nWidth + xx) * 3; this._check(_cells[tm] == 0); //@将区域内的格子都设置为当前的图像信息 _cells[tm] = type; _cells[tm+1] = w; _cells[tm+2] = h; } } //调整我左方相邻空白格子的宽度连续信息描述 if (x > 0) { for (yy = 0; yy < h; ++yy) { var s:int = 0; //@找到左侧第一个type!=0的点 即找到第一个有数据的点 //@s记录格子数 for (xx = x - 1; xx >= 0; --xx, ++s) { if (_cells[((y + yy) * nWidth + xx)*3] != 0) break; } //@ 更新水平方向两个图像之间空白区域的剩余宽度信息 for (xx = s; xx > 0; --xx) { _cells[((y + yy) * nWidth + x - xx)*3+1] = xx; this._check(xx > 0); } } } //调整我上方相邻空白格子的高度连续信息描述 if (y > 0) { for (xx = x; xx < (x + w); ++xx) { s = 0; //@找到上方第一个type!=0的点 即找到第一个有数据的点 //@s记录格子数 for (yy = y - 1; yy >= 0; --yy, s++) { if (this._cells[(xx + yy * nWidth)*3] != 0) break; } //@ 更新垂直方向方向两个图像之间空白区域的剩余高度信息 for (yy = s; yy > 0; --yy) { this._cells[(xx + (y - yy) * nWidth)*3+2] = yy; this._check(yy > 0); } } } } -
更新图集包含的图片的数量。
Atlaser
Atlaser是真正的图集类，继承自AtlasGrid，被AtlasResourceManager管理。- 维护着所有图片的图片数据、图片的key、图片的原始uv等信息。
- 维护一个
AtlasWebGLCanvas，用于绘制图集。
初始化
- 初始化AtlasGrid的格子属性。
- 初始化内部各个缓存列表，包括texture数组、bitmap数组、图片的原始uv数组、图片在图集中的xy偏移量以及一个资源ID做key，
mergeAtlasBitmap和图片数量做值的map。 - 初始化
AtlasWebGLCanvas
public function Atlaser(gridNumX:int, gridNumY:int, width:int, height:int, atlasID:uint) {
super(gridNumX, gridNumY, atlasID);
_inAtlasTextureKey = new Vector.<Texture>(); //@图集中的Texture数组
_inAtlasTextureBitmapValue = new Vector.<Bitmap>(); //@texure对应的bitmap数组
_inAtlasTextureOriUVValue = new Vector.<Array>(); //@texture原始的uv数组
_InAtlasWebGLImagesKey = {}; //@map
_InAtlasWebGLImagesOffsetValue = new Vector.<Array>(); //@texture坐标数组
_atlasCanvas = new AtlasWebGLCanvas();
_atlasCanvas._atlaser = this;
_atlasCanvas.width = width;
_atlasCanvas.height = height;
_atlasCanvas.activeResource();
_atlasCanvas.lock = true;
}
addToAtlasTexture
将bitmap的数据写入到图集的canvas中，当图片资源第一次放入图集时调用。
- 将
mergeAtlasBitmap放到map中，url或者资源id做key，将mergeAtlasBitmap和当前图片的总数存起来。并保留图片在图集中的偏移值（x，y坐标）。 - 将图片数据写入到atlasCanvas中。
- 清理原始图片的资源。（只是将资源的引用设置为空，并不是销毁原始资源，原始资源在Atlaser里缓存）
/**
*@将bitmap数据写入到图集的canvas中
*/
public function addToAtlasTexture(mergeAtlasBitmap:IMergeAtlasBitmap, offsetX:int, offsetY:int):void {
if (mergeAtlasBitmap is WebGLImage)
{
var webImage:WebGLImage = mergeAtlasBitmap as WebGLImage;
var sUrl:String = webImage.url;
_InAtlasWebGLImagesKey[sUrl?sUrl:webImage.id] = {bitmap:mergeAtlasBitmap,offsetInfoID:_InAtlasWebGLImagesOffsetValue.length};
_InAtlasWebGLImagesOffsetValue.push([offsetX, offsetY]);
}
//if (bitmap is WebGLSubImage)//临时
//_atlasCanvas.texSubImage2DPixel(bitmap, offsetX,/* width, height, AtlasManager.BOARDER_TYPE_ALL, 1, 1*/ offsetY,bitmap.width,bitmap.height, bitmap.imageData);
//else
_atlasCanvas.texSubImage2D(offsetX,/* width, height, AtlasManager.BOARDER_TYPE_ALL, 1, 1*/ offsetY, mergeAtlasBitmap.atlasSource);
mergeAtlasBitmap.clearAtlasSource(); //@只是删除引用，并不删除对应资源
}
addToAtlas
记录texture的数据，更新texture的uv和数据源，当图片数据已经写入到atlas中后调用。
- 将图片的原始uv、bitmap、和texture本身推入数组。各个数组相同的索引指向的是同一张texutre的各个资源。
- 更新图片的uv，计算图片四个顶点在图集中的uv值。
- 将图片的数据源指向atlasCanvas。
//记录texture的数据，并把texture的数据和数据源更新，让bitmap指向图集
public function addToAtlas(texture:Texture, offsetX:int, offsetY:int):void {
texture._atlasID = _inAtlasTextureKey.length;
var oriUV:Array = texture.uv.slice();
var oriBitmap:Bitmap = texture.bitmap;
_inAtlasTextureKey.push(texture);
_inAtlasTextureOriUVValue.push(oriUV);
_inAtlasTextureBitmapValue.push(oriBitmap);
computeUVinAtlasTexture(texture, oriUV, offsetX, offsetY);
texture.bitmap = _atlasCanvas;
}
//重新计算texture在图集中的uv
private function computeUVinAtlasTexture(texture:Texture, oriUV:Array, offsetX:int, offsetY:int):void {
var tex:* = texture;//需要用到动态属性,使用弱类型
var _width:int = AtlasResourceManager.atlasTextureWidth;
var _height:int = AtlasResourceManager.atlasTextureHeight;
var u1:Number = offsetX / _width, v1:Number = offsetY / _height, u2:Number = (offsetX + texture.bitmap.width) / _width, v2:Number = (offsetY + texture.bitmap.height) / _height;
var inAltasUVWidth:Number = texture.bitmap.width / _width, inAltasUVHeight:Number = texture.bitmap.height / _height;
texture.uv = [u1 + oriUV[0] * inAltasUVWidth, v1 + oriUV[1] * inAltasUVHeight, u2 - (1 - oriUV[2]) * inAltasUVWidth, v1 + oriUV[3] * inAltasUVHeight, u2 - (1 - oriUV[4]) * inAltasUVWidth, v2 - (1 - oriUV[5]) * inAltasUVHeight, u1 + oriUV[6] * inAltasUVWidth, v2 - (1 - oriUV[7]) * inAltasUVHeight];
}
清理图集
- 还原每张图片的uv和bitmap资源。
- 将资源释放掉。
- 清理内置数组和map。
public function clear():void {
for (var i:int = 0, n:int = _inAtlasTextureKey.length; i < n; i++) {
_inAtlasTextureKey[i].bitmap = _inAtlasTextureBitmapValue[i];//恢复原始bitmap
_inAtlasTextureKey[i].uv = _inAtlasTextureOriUVValue[i];//恢复原始uv
_inAtlasTextureKey[i]._atlasID = -1;
_inAtlasTextureKey[i].bitmap.lock = false;//解锁资源
_inAtlasTextureKey[i].bitmap.releaseResource(); //@释放资源
//_inAtlasTextureKey[i].bitmap.lock = false;//重新加锁
}
_inAtlasTextureKey.length = 0;
_inAtlasTextureBitmapValue.length = 0;
_inAtlasTextureOriUVValue.length = 0;
_InAtlasWebGLImagesKey = null;
_InAtlasWebGLImagesOffsetValue.length = 0;
}
AtlasResourceManager
AtlasResourceManager是所有图集的管理类，维护着所有图集的引用。对外提供操作图集的接口。- 负责将图片数据加入到图集中。
- 定义一些配置变量，如图集最大数量，图集宽高，格子大小等。
添加图片到图集流程
- 查找图集是否包含当前图片。
- 如果图片已经添加过，则只更新texture数据，不将图片资源写入图集中（addToAtlas）
- 如果图片第一次添加到图集中，则
- 计算图片的宽高占几个格子（默认格子大小为16）
- 计算图集格子数据，获取图片的插入位置，如果没有位置，则创建一个新的图集。
- 找到后，设置图片的偏移多少个格子，将图片数据写入到atlas中，并更新texture数据。
- 如果所有图集都没有找到空位置，则清理最早的图集，将数据写入到新图集中。
//添加 图片到大图集
public function pushData(texture:Texture):Boolean {
var bitmap:* = texture.bitmap;
var nWebGLImageIndex:int = -1;
var curAtlas:Atlaser = null;
var i:int, n:int, altasIndex:int;
for (i = 0, n = _atlaserArray.length; i < n; i++) {
altasIndex = (_curAtlasIndex + i) % n;
curAtlas = _atlaserArray[altasIndex];
nWebGLImageIndex = curAtlas.findBitmapIsExist(bitmap);
if (nWebGLImageIndex != -1) {
break;
}
}
//@如果bitmap已经注册过，则只更新texture的属性
if (nWebGLImageIndex != -1) {
var offset:Array = curAtlas.InAtlasWebGLImagesOffsetValue[nWebGLImageIndex];
offsetX = offset[0];
offsetY = offset[1];
curAtlas.addToAtlas(texture, offsetX, offsetY);
return true;
} else {
var tex:* = texture;//需要动态类型,设为弱类型
_setAtlasParam = false;
var bFound:Boolean = false;
//@计算图片占几个格子
var nImageGridX:int = (Math.ceil((texture.bitmap.width + 2) / _gridSize));//加2个边缘像素
var nImageGridY:int = (Math.ceil((texture.bitmap.height + 2) / _gridSize));//加2个边缘像素
var bSuccess:Boolean = false;
//这个for循环是为了 如果 贴图满了，再创建一张，继续放置
for (var k:int = 0; k < 2; k++) {
var maxAtlaserCount:int = _maxAtlaserCount;
for (i = 0; i < maxAtlaserCount; i++) {
altasIndex = (_curAtlasIndex + i) % maxAtlaserCount;
//@图集分割为128*128的格子 每个格子的长度为16 避免AtlaserGrid维护一个巨大的map
(_atlaserArray.length - 1 >= altasIndex) || (_atlaserArray.push(new Atlaser(_gridNumX, _gridNumY, _width, _height, _sid_++)));//不存在则创建大图合集
var atlas:Atlaser = _atlaserArray[altasIndex];
var offsetX:int, offsetY:int;
var fillInfo:MergeFillInfo = atlas.addTex(1, nImageGridX, nImageGridY);
if (fillInfo.ret) {
offsetX = fillInfo.x * _gridSize + 1;//加1为排除边缘因素
offsetY = fillInfo.y * _gridSize + 1;//加1为排除边缘因素
bitmap.lock = true;//资源加锁，防止资源被自动释放
atlas.addToAtlasTexture((bitmap as IMergeAtlasBitmap), offsetX, offsetY);
atlas.addToAtlas(texture, offsetX, offsetY);
bSuccess = true;
_curAtlasIndex = altasIndex;
break;
}
}
if (bSuccess)
break;
_atlaserArray.push(new Atlaser(_gridNumX, _gridNumY, _width, _height, _sid_++));
_needGC = true;
garbageCollection();
_curAtlasIndex = _atlaserArray.length - 1;
}
if (!bSuccess) {
trace(">>>AtlasManager pushData error");
}
return bSuccess;
}
}
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