Unity3D 5.3 新版AssetBundle使用方案及策略

2016-12-29 21:07

1.概览

Unity3D 5.0版本之后的AssetBundle机制和之前的4.x版本已经发生了很大的变化,一些曾经常用的流程已经不再使用,甚至一些老的API已经被新的API所取代。
因此,本文的主要内容就是分析5.X版本的AssetBundle机制(包括创建资源包、压缩资源包、加载资源包和从资源包中加载/卸载资源等几个方面)及其关键的API使用方式并总结一些对项目的建议(例如根据不同的情景,选择不同的包体加载方案等等)。

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2.AssetBundle系统的新功能

本小节包括:

  • AssetBundle系统的新功能
  • 新的AssetBundle系统的优势
  • 2.1.AssetBundle系统的新功能

    在新的AssetBundle系统中,出现了以下的新功能:

  • 通过Editor中的UI即可方便的为AssetBundle标记资源。而且一个资源和对应的AssetBundle的映射将会在资源数据库(AssetDatabase)中被创建。Unity3D 5.3 新版AssetBundle使用方案及策略0
    在箭头处即可指定该资源所述的AssetBundle,第一个选项为AssetBundle的名字,而后一个选项则是为AssetBundle创建变体,例如一些素材需要区分为高清或普通存放在不同的AssetBundle中,那么第二选项就可以以hd和normal来区分。
  • 提供了新的API用来设置资源所属的AssetBundle:
  • 设置AssetImporter.assetBundleName的值,即可为该资源指定它所属的AssetBundle。上文中在UI中设置的AssetBundle的名字便是为该值赋值,在资源有了assetBundleName之后,实际上它的信息就已经存在于AssetDataBase里面了。
  • 新版本中,创建AssetBundle文件的API变得十分简单了:
  • BuildPipeline.BuildAssetBundles():我们只需要提供一个输出AssetBundle的地址即可。引擎将自动根据资源的assetbundleName属性(即在上文中UI中设置的值)批量打包,自动建立Bundle以及资源之间的依赖关系。
  • 新增了一些打包策略/选项,且一些4.x中的旧有策略被默认开启。
  • CompleteAssets ,用于保证资源的完备性,默认开启;
  • CollectDependencies,用于收集资源的依赖项,默认开启;
  • DeterministicAssetBundle,用于为资源维护固定ID,默认开启;
  • ForceRebuildAssetBundle,用于强制重打所有AssetBundle文件,新增;
  • IgnoreTypeTreeChanges,用于判断AssetBundle更新时,是否忽略TypeTree的变化,新增;
  • AppendHashToAssetBundleName,用于将Hash值添加在AssetBundle文件名之后,开启这个选项可以直接通过文件名来判断哪些Bundle的内容进行了更新(4.x下普遍需要通过比较二进制等方法来判断,但在某些情况下即使内容不变重新打包,Bundle的二进制也会变化),新增。
  • ChunkBasedCompression,用于使用LZ4格式进行压缩,5.3新增。
  • Manifest文件。在4.x版本中,我们通常需要自行维护配置文件,以记录AssetBundle之间的依赖关系,并供运行时使用。而在5.x版本中,使用Manifest文件可以免去4.x版本中的这一过程。而Manifest文件分为两种:
  • 单个bundle的Manifest文件,一旦一个新的AssetBundle文件被创建导出,便会对应生成一个.manifest文件,其中包含了校验、依赖文件等信息。所以可以用来做增量更新。
  • 实际上在打包的时候,在输出的bundle所在的文件夹内还会生成一个总的manifest文件,叫做[文件夹名].manifest。它包含了该文件夹内所有的bundle的信息,以及它们之间互相依赖的信息。所以在我们加载bundle的时候,需要先把总的manifest文件加载进来,以确认各个bundle之间的依赖关系。
  • 一些在运行时动态加载AssetBundle的API被新的API代替。
  • 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromFile方法,在5.x版本中变成了AssetBundle.LoadFromFile方法。
  • 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemory方法,在5.x版本中变成了LoadFromMemoryAsync方法。
  • 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemoryImmediate方法,在5.x版本中变成了LoadFromMemory方法。
  • 2.2.新的AssetBundle系统的优势

    由于引擎提供的这些新功能,我们就不再需要像4.x时代那么复杂的用来打包的脚本了。
    同时,资源之间的互相依赖关系不再需要开发者手动维护了,曾经由于不当使用PushAssetDependencies/PopAssetDependencies而可能会造成依赖出现的问题,现在Unity3D已经为我们解决了。
    而且由于引入了清单文件manifest,因此我们可以实现增量更新,即只需要更新有变化的部分,而没有变化的则不必更新。
    举一个例子:
    假设我们有一个cube,它的material有一个材质,我们分别将cube和material打包成cubeBundle和materialBundle,之后我们修改material上的材质。在过去,我们需要分别重新为cube和material打包,而现在只需要对material重新打包即可,cube不受影响。

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    3.AssetBundle文件的创建

    本小节包括:

  • 旧有创建AssetBundle文件的API
  • 新的创建AssetBundle文件的API
  • 针对项目的建议
  • 3.1.旧有创建AssetBundle文件的API

    在4.x时代,最常用的AssetBundle打包方法主要包括以下两个:

  • BuildPipeline.BuildAssetBundle
    对除Scene以外的资源打包,支持单个和多个资源,需要在方法的参数中指明需要被打入AssetBundle的资源;
  • BuildPipeline.BuildStreamedSceneAssetBundle
    对Scene文件打包,也支持单个和多个。
  • 且在4.x时代,打包还需要注意资源之间互相依赖的问题。为了避免资源冗余,同时提高资源加载和卸载的灵活性,因此依赖性打包的重要性不言而喻。老版本中,我们可以使用以下两个方法来实现这种依赖性:

  • BuildPipeline.PushAssetDependencies
  • BuildPipeline.PopAssetDependencies
  • 这种机制并不难理解,简单的说PushAssetDependencies是将资源进栈,PopAssetDependencies是让资源出栈,每打一个包,引擎都会检查当前栈中所有的依赖项,查看是否有相同资源已经在栈中。如有,则与其相关的AssetBundle建立依赖关系。

    3.2.新的创建AssetBundle文件的API

    在新版本中,Unity3D为我们提供了唯一的API用来打AssetBundle包。即:

  • BuildPipeline.BuildAssetBundles
  • 在脚本中调用BuildPipeline.BuildAssetBundles,U3D将自动根据资源的assetbundleName属性批量打包,自动建立Bundle和资源之间的依赖关系。
    在资源的Inpector界面最下方可设置该资源的assetbundleName,每个assetbundleName对应一个Bundle,即assetbundleName相同的资源会打在一个Bundle中。
    如果所依赖的资源设置了不同的assetbundleName,则会自动与之建立依赖关系,避免出现冗余,从而减小Bundle包的大小。
    当然,除了可以指定assetbundleName,我们还可以在Inpector中设置另一个名字,即variant。在打包时,variant会作为后缀添加在assetbundleName之后。相同assetbundleName,不同variant的Bundle是可以相互替换的。
    Unity3D 5.3 新版AssetBundle使用方案及策略1
    设置好之后,我们只需要创建一个新的脚本,通过编辑器拓展调用BuildPipeline.BuildAssetBundles方法即可:

    using UnityEditor;
    
    public class CreateAssetBundles
    {
      [MenuItem ("Assets/Build AssetBundles")]
      static void BuildAllAssetBundles ()
     {
          BuildPipeline.BuildAssetBundles ("Assets/AssetBundles");
        }
    }

    BuildPipeline.BuildAssetBundles方法的参数为bundle的导出目录。当然它有很多重载的版本,可以提供额外的参数来定制符合自己需求的AssetBundle。

    3.3.针对项目的建议

    虽然新的AssetBundle简化了打包和处理资源依赖的过程,但是却引入了一个新的复杂度,即需要设置资源的assetbundleName以实现打包的功能。
    因此我们可能需要做的是:

    1. 提供脚本批量对资源设置assetbundleName
    2. 规划好assetBundle所对应的资源类型,规划好assetBundle的数量
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    4.AssetBundle的压缩

    本小节包括:

  • AssetBundle的压缩类型
  • 针对项目的建议
  • 4.1.AssetBundle的压缩类型

    Unity3D引擎为我们提供了三种压缩策略来处理AssetBundle的压缩,即:

  • LZMA格式
  • LZ4格式
  • 不压缩
  • LZMA格式:
    在默认情况下,打包生成的AssetBundle都会被压缩。在U3D中,AssetBundle的标准压缩格式便是LZMA(LZMA是一种序列化流文件),因此在默认情况下,打出的AssetBundle包处于LZMA格式的压缩状态,在使用AssetBundle前需要先解压缩。
    使用LZMA格式压缩的AssetBundle的包体积最小(高压缩比),但是相应的会增加解压缩时的时间。
    LZ4格式:
    Unity 5.3之后的版本增加了LZ4格式压缩,由于LZ4的压缩比一般,因此经过压缩后的AssetBundle包体的体积较大(该算法基于chunk)。但是,使用LZ4格式的好处在于解压缩的时间相对要短。
    若要使用LZ4格式压缩,只需要在打包的时候开启BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression即可。

    BuildPipeline.BuildAssetBundles(Application.streamingAssetsPath, 
                BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression);

    不压缩:
    当然,我们也可以不对AssetBundle进行压缩。没有经过压缩的包体积最大,但是访问速度最快。
    若要使用不压缩的策略,只需要在打包的时候开启BuildAssetBundleOptions.UncompressedAssetBundle即可。

    BuildPipeline.BuildAssetBundles(Application.streamingAssetsPath, 
                    BuildAssetBundleOptions.UncompressedAssetBundle);

    4.2.针对项目的建议

    AssetBundle的压缩策略不仅仅和包体的大小、包体的解压速度相关,而且还会关系到AssetBundle在运行时动态加载的API使用。因此,针对不同类型资源的AssetBundle要指定出符合其使用特点的压缩策略。

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    5.AssetBundle的加载和卸载

    本小节主要包括:

  • 新版API
  • 动态加载方式对比
  • 针对项目的建议
  • 5.1 新版API

    在5.x版本中的新AssetBundle系统中,旧有的一些动态加载API已经被新的API所取代,具体内容如下:

  • 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromFile方法,在5.x版本中变成了AssetBundle.LoadFromFile方法。
  • 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemory方法,在5.x版本中变成了LoadFromMemoryAsync方法。
  • 4.x版本中的AssetBundle.CreateFromMemoryImmediate方法,在5.x版本中变成了LoadFromMemory方法。
  • 因此,本小节之后的内容将使用新版API。

    5.2.动态加载方式对比

    使用AssetBundle动态加载资源首先要获取AssetBundle对象,第二步才是从AssetBundle中加载目标资源。因此本小节将主要关注如何在运行时获取AssetBundle的对象,关于如何从AssetBundle中加载资源将在下一小节中分析。
    要在运行时加载AssetBundle对象主要可以分为两大类途径:

  • 先获取WWW对象,再通过WWW.assetBundle获取AssetBundle对象
  • 直接获取AssetBundle
  • 下面我们就具体分析一下这两种途径:

    先获取WWW对象,再通过WWW.assetBundle加载AssetBundle对象:
    在先获取WWW对象,在获取AssetBundle的这种方式中,我们可以使用以下两个API来实现这个功能。

  • public WWW(string url),直接调用WWW类的构造函数,目标AssetBundle所在的路径作为其参数,构造WWW对象的过程中会加载Bundle文件并返回一个WWW对象,完成后会在内存中创建较大的WebStream(解压后的内容,通常为原Bundle文件的4~5倍大小,纹理资源比例可能更大),因此后续的AssetBundle.LoadAsset可以直接在内存中进行。
  • public static WWW LoadFromCacheOrDownload(string url, int version, uint crc = 0),WWW类的一个静态方法,调用该方法同样会加载Bundle文件同时返回一个WWW对象,和上一个直接调用WWW的构造函数的区别在于该方法会将解压形式的Bundle内容存入磁盘中作为缓存(如果该Bundle已在缓存中,则省去这一步),完成后只会在内存中创建较小的SerializedFile,而后续的AssetBundle.LoadAsset需要通过IO从磁盘中的缓存获取。
  • 直接加载AssetBundle对象:
    在4.x时代,我们可以通过CreateFromFile或CreateFromMemory方法将磁盘上的文件或内存中的流构造成我们需要的AssetBundle对象。但是在5.x版本中,曾经的这两个方法已经被新的LoadFromFile、LoadFromMemory方法所代替(这两个方法还有异步的版本),且机制上也有了一些区别。

  • public static AssetBundle LoadFromFile(string path, uint crc = 0):新的从文件创建加载AssetBundle方法和4.x中的CreateFromFile方法在机制上有了一些分别,旧的CreateFromFile必须使用未压缩的Bundle文件才能在运行时动态创建AssetBundle对象。而新的LoadFromFile方法则没有这个要求,它支持上一节中提到的几个压缩格式,针对LZ压缩格式和未压缩的磁盘上的bundle文件,该方法会直接加载。针对使用默认的LZMA压缩格式压缩的bundle文件,该方法会在幕后先将bundle文件解压后再加载。这是最快的加载AssetBundle的方式。该方法是同步版本,还有异步版本:LoadFromFileAsync。
  • public static AssetBundle LoadFromMemory(byte[] binary, uint crc = 0):从内存中获取Bundle的二进制数据,同步地创建AssetBundle对象。该方法一般用在经过加密的数据上,经过加密的流数据经过解密之后我们可以调用该方法动态的创建AssetBundle对象。该方法是同步版本,还有异步版本:LoadFromMemoryAsync。
  • 以上便是在运行时动态加载AssetBundle对象的方法。下面,我们再从加载过程中内存消耗的角度来对比一下这几种加载AssetBundle对象的方法,下表是Unity3D官方的一个中文版总结。

    注意:当使用WWW来下载一个bundle时,WebRequest还会有一个8*64KB的缓存区用来存储来自socket的数据。

    5.3.针对项目的建议

    由于以上分析的几种加载手段各有各的使用情景和特点。因此建议在我们的项目中按照以下情景使用这些方法:

  • 随游戏一同发布的AssetBundle(一般位于StreamingAssets文件夹中):
  • 在打AssetBundle包时,使用LZ4压缩格式进行打包(开启BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression即可)。
  • 在运行时需要加载AssetBundle对象时,使用LoadFromFile方法进行加载。
  • 这样做的好处是:即可以将AssetBundle文件压缩,又可以兼顾加载速度,且节约内存。
  • 作为更新包,需要从服务端下载的AssetBundle:
  • 在打AssetBundle包时,使用默认的LZMA格式压缩。
  • 使用WWW.LoadFromCacheOrDownload方法下载并缓存AssetBundle包文件。
  • 这样做的好处是:获得了最大的压缩率,在下载过程中可以减少数据传输量。同时,在本地磁盘创建缓存之后,又可以兼顾之后的加载速度,且节约内存。
  • 我们自己进行加密的AssetBundle:
  • 在打AssetBundle包时,使用LZ4压缩格式进行打包(开启BuildAssetBundleOptions.ChunkBasedCompression即可)。
  • 在运行时需要加载AssetBundle对象时,使用LoadFromMemory方法进行加载。(这也是从内存中使用流数据加载AssetBundle对象的仅有的使用场景。)
  • 我们自己压缩的AssetBundle:
  • 我们自己也可以使用第三方库或工具对生成的AssetBundle包文件进行压缩,如果需要这样做,则我们最好不要再使用Unity3D对AssetBundle进行压缩,因此在打包时选择开启BuildAssetBundleOptions.UncompressedAssetBundle。
  • 在运行时需要加载AssetBundle对象时,使用LoadFromFileAsync方法进行异步加载。
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    6.资源的加载和卸载

    本小节包括:

  • 从AssetBundle对象中加载资源
  • 资源的卸载
  • 6.1.从AssetBundle对象中加载资源

    新旧版的加载和卸载资源的API名称发生了一些变化,但是机制变化不大。
    在旧有的4.X版本中,从AssetBundle对象中加载资源所使用的API主要包括以下几个:

  • Load:从资源包中加载指定的资源
  • LoadAll:加载当前资源包中所有的资源
  • LoadAsync:从资源包中异步加载资源
  • 而在新版的AssetBundle中,加载资源的API已经变成了以下的几个:

  • LoadAsset:从资源包中加载指定的资源
  • LoadAllAsset:加载当前资源包中所有的资源
  • LoadAssetAsync:从资源包中异步加载资源
  • 6.2.资源卸载

    资源卸载部分的变化不大,使用的仍然是Unload方法。

  • Unload
  • 该方法会卸载运行时内存中包含在bundle中的所有资源。
    当传入的参数为true,则不仅仅内存中的AssetBundle对象包含的资源会被销毁。根据这些资源实例化而来的游戏内的对象也会销毁。
    当传入的参数为false,则仅仅销毁内存中的AssetBundle对象包含的资源。
    

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    posted @  2016-06-30 11:25  慕容小匹夫 阅读( 4699) 评论( 8)  编辑  收藏