Как с помощью Vertex Color в десятки раз снизить количество текстур на мидкорном проекте
Используя Vertex Color и текстурные атласы, можно на всю игру иметь не более, например, 10-15 текстур, общий объем которых при должной компрессии составит не более 5-10 МБ. В аналогичном проекте без этого подхода размер текстур будет достигать 150 МБ. Для мидкора это особенно актуально, хотя и в гиперкэже разработчики могут столкнуться с ограничениями стора на размер билда, так что тоже будет полезно напомнить.
Иногда разработчики просто упускают момент, что экспортируемые FBX-файлы при экспорте данных из 3D-пакетов несут в себе кое-что ещё, помимо «позиции вертексов». А именно: вектора, указывающие направление нормалей; цвета вершин; текстурные координаты и веса с индексами костей.
Что нам это дает?
Это пригодится, чтобы снизить количество текстур на мидкорном проекте и снизить нагрузку на устройство, так как арт в современных мобильных играх порой близок к фотореализму в отдельных случаях. Например, на проекте Railroad Empire мы создаем модели по реальным чертежам и фотографиям, чтобы создать что-то вроде диорамы железной дороги для игроков, которые любят внимание к деталям и историческую достоверность.
Но вернемся к «хитростям». Нас будут интересовать цвета вершин (Vertex Color), и как мы можем их использовать.
Описанные ниже техники не панацея, ведь каждый проект по своей природе и требованиям уникален, но иногда Vertex Color действительно может помочь закрыть многие потребности без использования дополнительных текстур. Например, тот же Roughness или Metallic легко можно положить в один из RGB каналов Vertex Color.
Рассмотрим кейс на примере.
Арт-запрос. Сделать, чтобы крыши/купола некоторых зданий давали блеск (Specular) и добавить блеск на окна.
Ограничения. Одна текстура на материал, один материал на массив Mesh Renderer, грейд целого здания — единый Mesh.
Скриншот из игрового движка:
А вот маска Vertex Color, зашитая в FBX-модельки:
Получение этих данных через HLSL максимально простое и не требует подключения каких-то дополнительных библиотек со сложными вычислениями. Это является базой для расширения нашего функционала в материале.
struct appdata {
float4 vertex : POSITION;
float4 color : COLOR;
};
struct v2f {
float4 pos : POSITION;
float4 color : COLOR;
};
v2f vert(appdata v) {
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.color = v.color;
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : COLOR {
return i.color;
}
Еще один пример использования Vertex Color в проектах: фейк AO
По сути Ambient Occlusion это затемнение тех или иных углов на 3D-модели. И тут нам на помощь снова приходит Vertex Color, которым мы можем «подкрасить» нужные углы любым из RGB-цветов, а затем в шейдере указать, по какому из каналов осуществлять затемнение.
Никаких текстур AO в данной модели нет.
Мы активно используем Vertex Color в Railroad Empire и других наших моделях для имитации Specular, а также для некоторых плашек с альфа-каналом, чтобы не плодить много лишних текстур.
В итоге получается вот такой результат, который без использования описанных техник весил бы в десятки раз больше.