我所遭遇过的游戏中间件---Redux

一．关于Redux

Substance Redux 是一款纹理处理软件加中间件，专门用于纹理生成和压缩。具其用户指南介绍，它能够对纹理集进行优化，可以将现有压缩算法的性能提高50%或更多。其压缩方式可是无损压缩，也可以是无损压缩。压缩时可以由用户自定义压缩比和图像质量。

Redux可以针对批量纹理文件进行压缩打包。操作流程是新建一个Project项目，为该项目导入若干个纹理文件，可以设置每一个纹理的压缩参数。最后导出压缩文件。Redux可以对多种格式的图像文件进行压缩。如果输入图像的长宽不为2的Ｎ次幂，Ｒedux会自动将其拉伸至2的Ｎ次幂。ReduxSDK提供的Ｄemo中将压缩文件解压成符合DDS格式的功能。

Redux最大的卖点在于其图像生成功能,它可以用若干个简单的图元,经过算法生成复杂的图像.图元只需要占用很小的磁盘空间,生成方法的保存也用不了多少磁盘空间,按他们官方的说法,游戏中占用磁盘最大的部分是纹理,而使用了Redux可以将纹理占用的磁盘空间降低到最小,从而最多能将游戏的发布包大小降低到二分之一.

二．Redux 压缩方式

Redux 提供3种纹理压缩方式：

Redux Mode 1（Redux 模式 1）是无损压缩算法，在大多数情况下压缩比最小。但是，通常它的渲染速度最快。

Redux mode 2（Redux 模式 2）是提供高质量图像的快速压缩算法，但是尺寸缩减率为 40% 左右。

Redux mode 3（Redux 模式 3）实现了图像质量和尺寸缩减率的大致均衡。图像质量低于模式 2，但是通过此模式可以获得更高的压缩比。尺寸缩减率为60% 左右。

在实际操作中，我将300张DDS文件进行压缩，发现Redux mode 2与Redux mode 3生成的文件大小是一样的。我当时没有在意这些DDS文件具体是什么压缩格式,估计大部分为DXT5的.

三．Redux 压缩文件

Redux 主要针对批量纹理文件进行压缩，压缩后的文件分为两类。一个“头”文件，包含主要数据文件的目录并向解压缩代码提供每个纹理的位置。该文件的扩展名为 .RDXH，用于存储每个纹理的详细信息，例如纹理名称、文件夹和路径。一个或多个“数据”文件，包含实际已压缩的纹理，这类文件的扩展名为.RDXC。第二类文件将采用“块”。可以将所有纹理存储在一个大文件中，这样就只需要处理一个数据“块”。对于导出的压缩“块”文件，可以有以下三种设置方式：

1. No Chunks（无块）——即一个大数据文件，包含项目中每个单独的纹理；

2. Chunks split according to a size limit（根据大小限制来分割块）——例如，每 4 MB 数据创建一个新块；

3. Chunks split according to content（根据内容分割块）——即为每个纹理创建一个新块。此时会生成一个头文件，若干个chunk文件。

生成压缩文件之后，如果对原纹理文件有任何改动，则必需重新生成压缩文件。这种压缩方式不太符合我的想法。我所希望的是通过一个纹理名找到一个压缩文件，加载该文件，解压缩并生成纹理。如果使用Redux，引擎需要先加载一个.RDXH头文件，生成一个Redux定义的ReduxHandle对象。然后根据纹理名找到纹理下标索引，再通过索引值使用Redux提供的接口获取纹理数据。创建只含有一个纹理文件的Redux工程，这样生成的压缩文件中有含有一个纹理。这是很麻烦的事情，工作量会很大。

四．Redux 解压缩

ReduxSDK提供的Ｄemo中将压缩文件解压成符合DDS格式的数据，我曾经对其性能做过测试：首先使用300个DDS文件进行测试。原文件大小为59.6M，如果使用RAR压缩后大小为25.9M。DDS的压缩格式,当时没有记录,估计大部分为DXT5.

压缩方式	文件大小	加载文件时间	同步创建纹理时间1	同步创建纹理时间2
不压缩	59.6M	2355ms	6172 ms	6133 ms
Redux Mode1 无损压缩	19.5M	743ms	25016 ms	24985 ms
Redux Mode2 40% reduction	17.3M	702ms	25862 ms	25860 ms
Redux Mode3 50% reduction	17.3M	674ms	25878 ms	25911ms
Redux Mode1 无损压缩 Texture per chunk	20.6M	813ms (此为创建ReduxHandle的时间)	29027ms	29089ms

用引擎加载本地文件创建这300个纹理需要的时间约为8秒，通过解压Redux文件来创建300个纹理需要花费30多秒时间，是本地加载的4倍。

针对不同大小的文件，创建纹理所使用的时间如下表所示：

纹理大小	文件大小	引擎加载创建时间	Redux Mode1创建时间	Redux Mode2创建时间	Redux Mode3创建时间
128*128	11K	1ms	105 ms	31 ms	30 ms
256*256	65K	11 ms	228 ms	82 ms	82 ms
512*512	257K	49 ms	206 ms	140 ms	137 ms
1024*1024	1025K	176 ms	297 ms	418 ms	415 ms
2048*2048	5462K	242 ms	2263 ms	2265 ms	2294 ms

五．图像生成功能

使用若干个简单的图元,经过算法生成复杂的图像.这里最大的问题是,美术无法适应这种做图方式.正常情况下,美术用绘图板在PS中做图,而Redux则要求美术以解析的方式,先想象出一张图由多少图元组成,再设计好图元的组合方式.如何让图元生成图像,这种逻辑思维太颠覆了.一般人很难高效的用它提供的软件做图.就是因为这个原因,最终这个中间件没有使用.

六．软件问题

（1）

项目的属性设置时，设置Mode2与Mode3生成的压缩文件是一样的。

（2）

对单幅纹理的压缩设置中Redux Mode3 与项目属性中的Mode3不一样。

设置Redux Mode２与Redux Mode3没有任何区别.

（3）

对于一些纹理文件压缩后数据大小，要大于未处理的数据大小。

原DDS文件大小为6.475KB，压缩后为6.682KB

原DDS文件大小为57.6KB，压缩后为140.9KB

（4）

使用有损压缩，对一些纹理会产生明显的斑驳.

（5）

当时我使用的版本，如果纹理的数目过多，会导致软件崩溃。

（６）

Redux线程不安全，所以不能同时解压多个纹理。

七．Redux 后记

我个人对Redux的感觉是:这个中间件很奇怪.目前的发展,硬盘大小不是问题,内存的消耗也不是问题.最大的问题是提高效率.为了提高效率我们经常使用一些用空间换时间的算法.而Redux则反其道而行之,它所做的无非是用时间换空间.以上这些材料还是我两三年前整理的,文章中的性能测试数据仅供参考,不知道现在Redux发展的如何,也不太清楚市面上有多少游戏使用它.用Google搜索了下,也没多少关于它的网页.也许Redux会在移动游戏上有所发展,毕竟现在移动端的磁盘空间比PC端小了很多.