[UGUI性能优化]精灵图集(Sprite Atlas)保姆式教程_spriteatlasmanager.atlasrequested-优快云博客

精灵图集(Sprite Atlas)简介

在Unity中，通常渲染一个纹理会调用一次DrawCall。一个2D项目，可能包含大量的纹理，如果绘制每个纹理都调用一次DrawCall，这会占用过多的资源，从而影响整个应用程序的性能，看下面一个例子。

在Unity中新建一个场景，为了排除其他干扰，删掉Camera和Directional Light，添加两个Image为它们赋值相同的Sprite

可以看到此时的DrawCall为1

将上面两个Image的Sprite更换成不同的

这时DrawCall变成了2

为了降低性能消耗，我们可以使用精灵图集（Sprite Atlas）技术，它能够将多个纹理（texture）合并成一个大纹理，当访问图集中的多个纹理时，也只需要调用一次DrawCall 。听起来挺不错，看一下如何使用。

什么是DrawCall？
游戏中的图片模型最终是要给到显卡去渲染的，图片开始是要从硬盘读到内存里面去的，然后CPU通知GPU要开始渲染，这一次通知就是一次 Drawcall。通知的时候还要把渲染数据告诉GPU，因此会消耗一些性能。想要了解更多可以参考文章渲染管线基础

这是上面用到的两张图片，需要的自取

如何打包图集

在Unity2017之前，打包图集使用的是旧版工具SpritePacker，后来引入了新的SpriteAtlas，并且Unity2020.1之后的版本都已经放弃使用旧版的SpritePacker了，因此本文主要讲解如何使用SpriteAtlas打包图集。

在使用之前，需要先安装2D Sprite插件，具体步骤为 Window -> Package Manager，将Packages选择为Unity Registry，搜索2D Sprite并且下载，如下图所示：

安装完成后，开启图集打包的功能， Edit -> Project Settings -> Editor -> Sprite Packer-> Mode，默认是Disable，我们可以选择下面四种模式之一(不同版本的选项可能并不一致，我用的是Unity2020.3)：

Disabled：禁用图集相关功能。
Sprite Atlas V1 - Enabled For Builds：仅当发布（Build）的时候构建图集，在Editor和Play模式中引用原始纹理而非图集中的纹理。
Sprite Atlas V1 - Always Enabled：在运行时（Build和Play模式）引用图集中的纹理，在Editor模式中引用原始纹理。
Sprite Atlas V2 (Experimental) - Enabled ：Unity2020.3版本这个功能还处于实验中，默认在运行时引用图集中的纹理。Sprite Atlas V1 不支持缓存服务器（Cache Server），Unity只能将打包的图集数据存储在Library/AtlasCache文件夹中，并且也不能有依赖项，不支持命名对象导入器（named objects importer），而Sprite Atlas V2提供了对上述功能的支持。具体可以参考 Unity Manual：Sprite Atlas Version 2

这里选用Sprite Atlas V2，选择好之后，创建一个图集，Create -> 2D -> Sprite Atlas.

我们看看新建的图集包含哪些属性，选中新建的图集，下面是它的属性面板

对于其中比较模糊的概念，单独拎出来讲解

**图集类型（Type）**

图集分为主图集和变体图集，那什么是Variant（变体图集）呢？切换成Variant模式看一下，截取属性面板中部分不同的内容

可以发现，它多了Master Atlas和Scale属性。

Master Atlas：设置主图集内容的副本作为自己的内容。
Scale：设置变体图集的缩放因子，介于0.1~1之间。

变体图集的作用是什么呢？它的主要目的是创建与主图集不同分辨率的图集，主图集中Sprite的分辨率 * Scale（缩放因子）得到的结果就是变体图集中Sprite的分辨率，它自身不包含Objects for Packing属性，因此变体图集中的内容都是主图集的副本。

当项目中既有主图集，又有该主图集的变体图集时，可以使用这两个图集中任意一个的Sprite。如果要自动从变体图集而不是主图集中加载Sprite，那就仅为变体图集启用Include in Build选项，并关闭主图集的这个选项。

Include in Build

Unity在打包的项目中会包含图集，并且在运行时自动加载它们，取消勾选图集的Include in Build选项可以禁用此行为。

如果禁用Include in Build，Unity仍会将图集打包到项目Assets文件夹中的** .spriteatlas * 文件中，只是运行的时候不会加载到内存中。因此，当精灵引用已禁用的图集中的纹理，由于引用纹理不可用或未加载（not available or loaded），该纹理将无法被找到，引用它的图片将显示为空白。此时要加载精灵图集，必须使用脚本通过后期绑定（Late Binding）执行此操作。（后期绑定稍后会讲）

使用和加载图集资源

将Sprite添加进图集前需要将自身的Texture Type设置为Sprite(2D and UI)，然后才能将其加入图集的Objects for Packing进行打包，添加后记得点击Pack Preview按钮保存更改(因版本而异，使用Sprite Atlas V1不需要点击)，打包完成后我们可以对图集进行预览。

加载图集

图集可以放在Resources文件夹中加载，也可以打包到AssetBundle中进行加载。

我们依然使用上面例子中的两个Image，假设打包的图集位于Resources文件夹中并且名为FirstAtlas，图集中的两张Sprite名字分别为Message和Lovely，场景中的两个Image分别是firstImg和secondImg，挂载脚本并为Image赋值。我们可以通过下面代码获取图集并且加载里面的Sprite。

SpriteAtlas atlas = Resources.Load<SpriteAtlas>("FirstAtlas");  //图集名称
Sprite message = atlas.GetSprite("Message");    //精灵体名称
Sprite lovely = atlas.GetSprite("Lovely");

firstImg.sprite = message;
secondImg.sprite = lovely;

运行后可以看到，虽然有两张Sprite不同的图片，但它们的DrawCall依然为1，说明合理使用图集确实能降低DrawCall。

接下来看一下怎么通过AB包加载，代码如下，效果和上图一致。

//AB包保存路径及名称
AssetBundle bundle = AssetBundle.LoadFromFile(Application.streamingAssetsPath + @"\AssetBundles\myatlas");
//从AB包中加载图集
SpriteAtlas atlas = bundle.LoadAsset<SpriteAtlas>("FirstAtlas");
Sprite message = atlas.GetSprite("Message");
Sprite lovely = atlas.GetSprite("Lovely");

firstImg.sprite = message;
secondImg.sprite = lovely;

**后期绑定（Late Binding）**

前面我们提到，一个图集如果没有勾选Include in Build选项，只能通过后期绑定来加载里面的Sprite。所谓后期绑定，就是Unity在加载资源时，对于引用到的Sprite，Unity由于不知道Sprite和图集的引用关系，所以会发送一个请求加载这个Sprite的事件。使用者需要监听这个事件（即SpriteAtlasManager.atlasRequested回调），然后把这个Sprite所属的图集返回给Unity。这也就意味着，使用者需要自己加载图集。

依然以上面的两个Image为例，我们将它们的Source Image分别设置为Lovely和Message，并且取消勾选图集的Include in Build选项，在Editor模式下，图片虽然能正常显示，但运行项目后，会发现图片成了空白的。打包程序并且运行，查看它的Profile，发现图集并没有被加载进内存。这也印证了前面说的禁用Include in Build后Unity将不在运行时自动加载图集，引用的Sprite将不可见。

与此同时还出现了一条警告信息 ⚠️，它提示我们图集的atlasRequested事件没有被监听。

SpriteMananger是在运行期间管理SpriteAtlas的一个类，它包含atlasRequested和atlasRegisterer两个事件：

atlasRequested事件

当一个Sprite打包进了图集但是在运行期间无法找到该图集的位置时触发，通常情况下是因为没有勾选Include in Build选项。用户可以通过Action委托在必要的时候进行响应，进行响应的时候需要使用SpriteAtlas参数，下面是这个事件的构造

//string:精灵体打包图集的名称
//Action委托会自动加载图集
public static event Action<string, Action<SpriteAtlas>> atlasRequested;

atlasRegisterer事件

当atlasRequested中的Action委托调用后执行。

public static event Action<SpriteAtlas> atlasRegistered;

了解了这两个事件，我们继续上面的例子。既然Unity警告没有监听atlasRequested事件，那我们注册这个事件。

private void OnEnable()
{
    //注册事件
    SpriteAtlasManager.atlasRequested += RequestAtlas;
}

private void OnDisable()
{
    //注销事件
    SpriteAtlasManager.atlasRequested -= RequestAtlas;
}

private void RequestAtlas(string atlasName, Action<SpriteAtlas> callback)
{
    //获取指定图集并且调用委托
    //具体代码根据项目决定，我是将图集放在Resources文件夹
    var sa = Resources.Load<SpriteAtlas>(atlasName);
    callback(sa);
}

现在Image能够正常显示了！

我们也可以根据需要实现SpriteAtlasManager.atlasRegistered事件，这里就不作说明了。

后期绑定更多时候是和AssetBundle一起使用的，比如我们将UI元素Image放在一个AB包中，Image中引用的图集放在另一个AB包中，我们加载Image的时候并不需要知道两个AB包之间的依赖，这时可以通过后期绑定来解决这个问题。

需要注意的问题

图集虽然能够有效降低DrawCall，但使用不当容易造成内存资源的浪费。当图集中有一个Sprite处于活跃状态时，Unity会加载该Sprite所属图集中的所有纹理。如果一个图集中的有许多纹理，就算场景中只有一个纹理被引用，那么整个图集都会被加载，会造成较大的内存消耗。

假设场景中有一张Image，Image的Sprite被打包到一个图集中，这个图集中还包含其他资源。

程序运行的时候可以看到整张图集都被加载进了内存，虽然只引用了其中一张贴图。

为了解决这个问题，可以将场景中激活的所有或大多数纹理都打包到同一个图集，最好根据纹理的常见用途将分别打包成多个较小的图集，不过这样也可能造成DrawCall增加。

当打包的图集空白空间过多时，可以手动减少打包图集的大小，从而减少占用的内存。通过调整图集Max Texture Size值，然后选择Pack Preview重新生成图集。

当 Max Texture Size 值小于精灵图集纹理的当前尺寸时，Unity 会减小打包纹理尺寸以尽可能与设置的 Max Texture Size 匹配，并自动修剪掉任何多余的空白空间。如果选择的一些精灵纹理超过精灵图集的 Max Texture Size 设置，则精灵图集将忽略 Max Texture Size 设置，并保持能够包含精灵纹理原始尺寸而需要的最小尺寸，此时编辑器也会报错。

但打包的图集仍然是可用的，只是大小与设置的不一致。