在游戏开发过程中，优化图像资源是提升游戏性能和减少内存浪费的重要步骤。纹理图集工具应运而生，它能够将多个图像打包成一个纹理，从而提高加载速度，减少GPU内存的浪费。本文将介绍这种工具的主要特点、工作原理以及如何使用它。
纹理图集工具具有以下显著特点：
1. 加载速度快：与传统的PNG格式相比，纹理图集能够实现近5倍的加载速度提升。
2. 一键操作：简化了艺术流程，用户只需点击一次，即可创建多种格式的多个图集。
3. 开源：提供Java源代码，用户可以根据自己的需求进行修改。
纹理图集是一种将多个图像打包到一个单一纹理的技术。在某些平台上，如OpenGL，纹理的大小必须是2的幂次方。如果单独加载这些图像，将需要大量的填充，这意味着GPU内存的浪费。此外，将所有图像打包到一个纹理中，可以实现绘制调用的批处理，即多个精灵可以一次性绘制。
虽然这个工具是为iPhone开发的，但它对大多数平台都很有用，包括Android和PC。该工具是用Java编写的，可以在Windows、Mac和Linux上运行。
附带的示例iPhone项目展示了如何加载纹理图集。代码是用C++编写的，设计为可移植的。
1. 下载并解压文件AtlasMaker_jar_2.2.1.zip。需要在机器上安装Java才能使用它。如果需要创建PVR压缩纹理，可能还需要安装Imagination Technologies的PVRTexTool。
2. 输入文件夹：项目源图像必须是PNG格式，并根据文件格式组织在目录中。选择输入文件夹的位置，将显示目录结构。然后选择每个目录所需的文件格式。
3. 输出文件：选择输出文件的名称和位置。纹理图集将保存到同一目录中。
4. 高级选项：点击“选项...”按钮打开高级选项。可以设置最大纹理大小、是否为2的幂次方、透明像素的alpha阈值、PVRTexTool的位置等。
应用程序尝试将图像放入尽可能小的纹理大小中。如果是2的幂次方纹理，首先尝试放入32x32，然后是32x64，然后是64x64，依此类推，直到最大值。如果是非2的幂次方，它将自动选择最小的任意大小。如果图像无法放入最大大小的纹理中，将创建额外的纹理，直到所有内容都适合。
如果选择了PVR格式，纹理将是正方形且为2的幂次方。每个文件将根据目录和索引号命名。例如，如果图像在目录"images"中，可能会创建以下纹理：images0.tga, images1.tga, images2.tga等。
应用程序创建一个XML文件，其中包含每个纹理图集中每个图像的所有数据。例如：
<atlas numImages="4">
<texture file="testImages0.pvr" trans="true">
<image name="arch" x="0" y="0" width="89" height="71"/>
<image name="prowlerBody0_1" x="36" y="342" width="43" height="34" yOffset="5" transWidth="46" transHeight="39"/>
</texture>
<texture file="dump0.pvr" trans="true">
<image name="arrowDownPressed" x="400" y="54" width="46" height="39"/>
<image name="arrowUpPressed" x="448" y="54" width="46" height="37"/>
</texture>
</atlas>
首先，“atlas”元素告诉图集中的总图像数，因此在加载时可以预先分配内存。然后每个纹理元素都有文件名、透明度和图像元素列表。每个图像元素包含以下数据：x, y, width, height（图像在纹理中的位置和大小），xOffset, yOffset, transWidth, transHeight（精灵动画的填充数据）。
PNG是一种复杂的格式，解码速度慢。以下是一些基准测试，显示了PNG的慢速：
| 格式 | 加载Windows (libpng) | 加载iPhone 3GS | 大小 | 压缩大小 |
|---|---|---|---|---|
| PNG | 64 ms | 385 ms | 1.27 MB | 1.26 MB |
| Targa 32-bit | 9 ms | 83 ms | 2.42 MB | 1.25 MB |
| Targa 16-bit | 5 ms | - | 1.23 MB | 339 kB |
如所见，在iPhone上加载纹理比32位Targa慢4.6倍。尽管Targa文件是两倍大，但它在压缩后的大小相同，因此包大小将相同。此外，如果图像只需要16位质量，可以节省双倍。PNG没有16位选项。
如所见，使用Targa是明智的选择。
PNG在iPhone上使用原生iOS API（即UIImage）解码。Targa是压缩的RLE Targa。
16位Targa存储为GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4。然而，如果纹理图集完全不透明，则不保存alpha通道，像素存储为GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5。如果选择了“Targa True Color”，则根据是否有alpha透明度，将其保存为32位或24位。
包括一个xcode项目，它打开生成的纹理并显示一个精灵。大部分代码是用C++编写的，以便于移植。
项目中使用了以下类：
注意：该项目使用boost/unordered_map.hpp。需要下载boost并将项目包含头文件在xcode中指向安装boost的位置。或者，可以在precompile.h中将行：
#define fmap boost::unordered_map
更改为：
#define fmap std::map
版本2.0：