关于opengl的纹理和调色板问题

最近碰到了一点问题，关于图片载入和显示方面的。

自己的引擎显示方面是基于opengl来实现的。显示图片也就是画一个矩形，然后贴上纹理。并且采用了批量绘图方法，将顶点数据存入显存里。用到了glsl。不知道的可以百度一下。

那在大量载入图片成为纹理并存入显存就有问题出现。本地文件先不说，载入到显存后的显存占用就成了问题。网上百度了一番了一些解决方法：

1.压缩纹理

很简单，具体怎么做百度一下你就知道。这里简单说一下，这分2个部分，内部压缩和，载入压缩纹理。

简单讲一下，内部压缩就是，源文件并不是压缩后的文件，所以opengl需要通过第三方库来加载文件，生成的unsigned char数组，这个数组大小是：unsigned char的大小也就是1Byte * 图片长 * 图片宽 * 通道数，然后使用glTexImage2D这类命令将数组传到内存中并绑定一个数字便于使用这个纹理。在这个过程中进行压缩，压缩后的现存占用最大可降低8倍。当然压缩也是占用时间的。也会失去一些画质。压缩级别分3档可以看需要压缩。

我载入了1000张图片，大小都是350x350，四个通道，占用了700mb左右的显存（不知道为什么比计算的要大）。1/8压缩后就成了：87.5mb，非常爽到！

载入压缩纹理，就是事先压缩好文件成一个dds文件，可以压的很小。怎么做dds文件找度娘吧。很多游戏都使用这个文件。opengl可以直接读取这个文件的数据到显存，不需要第三方库，直接用读取txt文件那样的方法就可以，不需要压缩解压，耗时非常少。

如果你的游戏有大量的纹理，不妨压缩一下可以占用更小的资源，也可以使载入速度更快。

2.进一步降低内存占用

前面说到降低占用，那么可不可以进一步降低占用呢？答案是可以的，以前的游戏为什么可以容量那么低。我估计他们用的是256色的图片，也就是16位的图片。也就是说一张图片顶多拥有256种颜色。每种颜色用3个unsigned char来存，图片的大小就是256 * 3 + 图片长*宽 Byte。

所以这样的图片文件分成2部分，颜色调色板palette和颜色索引color index。

调色板部分就是之前所说的256个颜色，256*3 Byte。

颜色索引就对应图片上的每个像素，不过他不用3个或4个unsigned char来存，他只用1个，就是 长 * 宽 byte。存的都是0-255，对应调色板上的颜色。比24位图片小了3倍左右，比32位图片笑了4倍左右。

我猜测那些游戏的图片全部保存成颜色索引。一个人物，几百张图片，共用一个调色板。这样就可以给人物切调色板不必重新加载一下几百张图片。而且内存占用也可以非常小。

3.调色板

我发现以前很多游戏，比如格斗游戏都可以选择2p角色颜色，也就是可以变色。而且这些游戏占用又非常小。估计是进入游戏后才把需要的图片载入到内存中。然后使用上面所说的256色贴图方法。就可以切换颜色，甚至在游戏中实时切换颜色。

那么opengl要如何做到呢。

opengl的颜色扩展里就可以做到。具体可以百度glColorTableEXT，GL_COLOR_TABLE，GL_SHARED_TEXTURE_PALETTE_EXT。使用的时候可能会发生程序崩溃，原因是这个函数指针是空的。首先检测一下计算机支不支持opengl颜色扩展。具体可百度GL_ARB_imaging。

反正我的机子是不行，不支持这个东西。

有人问，那通过glgetteximage拷贝出纹理的数据，通过替换像素来改变颜色再更新纹理行不行？

答案是可行，但这不是真正的调色板功能，而且效率低下。

举一个例子，一个角色的衣服和裤子都是黑色的，虽然都是黑色，但在调色板里不是一个颜色。这样就能载入不同的调色板让2p角色的衣服和裤子变成不同的颜色。如果按照刚才说的替换颜色的方法来的话，就无法做到这一点。除非把2个黑色弄得接近但不是同一个颜色。

况且2个相同的角色在画面上，用的是同一个纹理，那么把2p的颜色替换了，1p也会被替换。除非2p复制一套新的相同的纹理，再把颜色都替换掉。似乎不是很有效率。

结果只能依靠glsl了。

以下是glsl代码供参考。

uniform sampler1D Palette;             // 一个调色板有256个颜色
uniform sampler2D IndexedColorTexture; // 一个纹理中存的是颜色索引
varying vec2 TexCoord0;                // UVs

void main()
{
    vec4 index = texture2D(IndexedColorTexture, TexCoord0);//提取颜色索引
    vec4 texel = texture1D(Palette, index.x);//通过索引从调色板里得到实际的颜色。
    gl_FragColor = texel;   //显示出来
}

用

glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, GL_RGBA, 256, 0, GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE, pal);

载入调色板给Palette。

这里用了GL_RGBA，也就是说比文件里的RGB调色板多了一个通道，所以data要分配256*4的大小。当然不想要alpha通道也可以。

用

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RED, m_Width, m_Height, 0, GL_RED, GL_UNSIGNED_BYTE, colorindex);

载入索引给IndexedColorTexture。

和一般载入图片不一样，这里只用了一个GL_RED通道，因为我们每个像素只需要存0-255的数据就行了。

想要更新调色板的话，用更新纹理一个方法。

这样一个纹理对应一个调色板。就可以现实图片了。至于效率怎么样，虽然我还没测试过，应该比用循环来替换颜色要快多了吧。

因为我都是自学的，可能说得不够好，哪里说的不对或者有什么要补充的欢迎告诉我。

完。