介绍
本文档提供了关于将多级渐进纹理（以下简称Mipmap）用于图像序列的概述。
Mipmap
图像序列中的Mipmap可用于缩短数据的加载时间。
Mipmap不会作为法线纹理导入到引擎中，因此不会为EXR Mipmap创建UAsset。由于此行为，需要手动生成mip级别，然后才能在引擎中使用。请参阅使用Nuke和Python脚本创建EXR Mipmap，了解如何生成你自己的Mipmap。
限制
- 目前仅支持EXR文件。
- 不支持各向异性Mip。
- 数据加载时间缩短是通过仅加载所需Mip等级实现的。
- 对于经过GPU优化的流送内容，所有EXR图像序列都应是未压缩的。
- 当EXR未压缩时，你才能在加载EXR时获得GPU加速。
- Mip级别要么全部压缩，要么全部未压缩。如果一个级别压缩，另一个级别未压缩，就会打断链条。
文件目录结构
Mipmap文件目录结构应如下所示，文件名遵循Cineon命名规范，并且是行业标准。
Smoke_Element/2048x2048/Smoke_Element.00001.exr
Smoke_Element/1024x1024/Smoke_Element.00001.exr
Smoke_Element/512x512/Smoke_Element.00001.exr
文件名和目录名必须遵循以下规则：
- 所有文件夹名称需要是二的乘方，例如，1024x512。
- Mip的图像名称应该与源图像完全相同。
编辑器设置
要使用Mipmap功能，必须将 ImgMediaPlayback 组件添加到所有会显示这些图像的对象。如果某个对象上没有该组件，则该对象不会用于确定应使用哪些mip级别。
你可以使用以下控制台命令启用调试：
ImgMedia.MipMapDebug 1
这会显示每个图像序列当前正在使用哪个mip级别。
Mip级别选择
Mip级别是根据每个需要显示图像的对象的预估"像素-纹素"密度来选择的。
由于摄像机位置会被用于计算，因此快速移动的摄像机可能会在估算中引入更多误差。进一步的工作可以改进估算，并将摄像机移动考虑在内。
可以使用 ImgMediaPlayback 组件上的 LODBias 设置手动调整所选Mip级别。
使用Nuke和Python脚本创建EXR Mipmap
Nuke和Python脚本可以帮助你自动生成mip级别。每个脚本都可在此页下载和查看。
nukeMipMap.py是可以在Nuke中运行的Python脚本，它将设置合适的LOD生成树。
- 要使用该脚本，请选择你的EXR序列，然后设置所需的mip级别数量。
- 在脚本顶部，选择你想为其创建mipmap的read节点，然后执行。
- 在Nuke中将为你创建所有必要的reformat和write节点。
- 将为你创建每个mip渲染所需的全部必要分辨率文件夹。
- Mip渲染的路径将基于执行中的所选read节点。
nukeMipMap.py
# 所有序列需要位于按图像分辨率命名的文件夹中。
# 示例 - D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/2048x2048/
D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/1024x1024/
D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/512x512/
# 对于经过GPU优化的流送内容，所有EXR图像序列都应是未压缩的。
# 当EXR未压缩时，你才能在加载EXR时获得GPU加速。
# 要更快加载到虚幻中，首选未压缩格式。
# 所有mip要么全部压缩，要么全部未压缩。如果一个级别压缩，另一个级别未压缩，就会打断链条。
# 所有mip级别的名称都需要与源文件的名称完全相同。
# 要使用该脚本，请选择你的EXR序列，然后设置所需的mip级别数量。
# 在脚本顶部，选择你想mip的read节点，然后执行。
# 在Nuke中将为你创建所有必要的reformat和write节点。
# 将为你创建每个mip渲染所需的全部必要分辨率文件夹。
# 所有文件夹名称需要是2的乘方。示例 - (128,256,512,1024)
# Mip渲染的路径将基于执行中的所选read节点。
import nuke
import os
# 你想要多少个mip级别？
mipLevels = 3
# 抓取节点选择
selectedRead = nuke.selectedNodes()
addLevel = mipLevels + 1
# 获取图像序列的高度和宽度
def getHeightWidth(read):
getFormat = []
getHeight = []
getWidth = []
getFormat = read.format()
getHeight = getFormat.height()
getWidth = getFormat.width()
dirResName = str(getWidth) + 'x' + str(getHeight)
return dirResName
def getFilePathName(readNode):
getName = readNode['file'].value()
return getName
# 创建目录
def createDirectories(readNode,read):
getNameLocal = getFilePathName(readNode)
getHeightWidthLocal = getHeightWidth(read)
getSequenceName = []
parentPath = []
dirResName = []
dirName = []
setRenderPathName = []
getSequenceName = getNameLocal.split('/')[-1]
parentPath = getNameLocal.split(getSequenceName)[0]
dirName = parentPath + getHeightWidthLocal
# 设置渲染路径名称
setRenderPathName = dirName + '/' + getSequenceName
isThere = os.path.isdir(dirName)
if isThere == False:
os.makedirs(dirName)
return setRenderPathName
# 创建reformat
def createReformatNodes(connectReformat):
createScale = nuke.nodes.Reformat()
createScale['type'].setValue("scale")
createScale['scale'].setValue(0.5)
createScale.connectInput(1,connectReformat)
return createScale
# 创建write节点
def createWriteNodes(path,connect):
createWrite = nuke.nodes.Write()
createWrite['file'].setValue(path)
createWrite['file_type'].setValue('exr')
createWrite['compression'].setValue('none')
createWrite.connectInput(1,connect)
return createWrite
# 生成树
if len(selectedRead) > 0:
for x in selectedRead:
getFilePathName(x)
for index in range(addLevel):
if index == 0:
getHeightWidth(x)
setPathLocal = createDirectories(x,x)
createWriteLocal = createWriteNodes(setPathLocal,x)
else:
createScaleLocal = createReformatNodes(createWriteLocal)
getHeightWidth(createScaleLocal)
setPathLocal = createDirectories(x,createScaleLocal)
createWriteLocal = createWriteNodes(setPathLocal,createScaleLocal)
else:
nuke.alert("未选择任何对象。请选择你的EXR序列READ NODES 以生成Mipmap")
Unreal_ExrMipMap_GenerationExample.nk是一个示例Nuke脚本，其中包含已为你创建的树。它演示了Mipmap需要什么样的文件夹结构才能生成合适的LOD缩放，并显示了没有压缩的write节点配置。
Unreal_ExrMipMap_GenerationExample.nk
#! C:/Program Files/Nuke12.0v3/nuke-12.0.3.dll -nx
version 12.0 v3
define_window_layout_xml {<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<layout version="1.0">
<window x="-1" y="-8" w="2560" h="1377" maximized="1" screen="0">
<splitter orientation="1">
<split size="40"/>
<dock id="" hideTitles="1" activePageId="Toolbar.1">
<page id="Toolbar.1"/>
</dock>
<split size="2516" stretch="1"/>
<splitter orientation="2">
<split size="1333"/>
<dock id="" activePageId="DAG.1" focus="true">
<page id="DAG.1"/>
<page id="Curve Editor.1"/>
<page id="DopeSheet.1"/>
</dock>
</splitter>
</splitter>
</window>
<window x="3219" y="212" w="1885" h="746" screen="1">
<splitter orientation="2">
<split size="746"/>
<dock id="" activePageId="Viewer.1">
<page id="Viewer.1"/>
</dock>
</splitter>
</window>
</layout>
}
Root {
inputs 0
name C:/Users/Desktop/EXR_Mipmap/Unreal_ExrMipMap_GenerationExample.nk
format "2048 1556 0 0 2048 1556 1 2K_Super_35(full-ap)"
proxy_type scale
proxy_format "1024 778 0 0 1024 778 1 1K_Super_35(full-ap)"
colorManagement Nuke
workingSpaceLUT linear
monitorLut sRGB
int8Lut sRGB
int16Lut sRGB
logLut Cineon
floatLut linear
}
BackdropNode {
inputs 0
name LOD1
tile_color 0x999dbcff
gl_color 0x3f4cccff
label "\t- 按0.5缩放，以创建第二个mip级别，也称为LOD1\n\t- 图像需要位于使用新的图像分辨率的文件夹中。\n\t- 图像分辨率文件夹需要位于源元素(LOD0)所在的相同目录中\n\t- 示例：D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/1024x1024/\n\t- 图像应与源完全同名，并使用相同的压缩类型"
xpos -584
ypos -19
bdwidth 633
bdheight 157
}
BackdropNode {
inputs 0
name LOD2
tile_color 0x96c499ff
gl_color 0x73cc71ff
label "\t- 按0.25缩放，以创建第三个mip级别，也称为LOD2\n- 图像需要位于使用新的图像分辨率的文件夹中\n- 图像分辨率文件夹需要位于源元素(LOD0)所在的相同目录中\n- 示例：D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/512x512/\n- 图像应与源完全同名，并使用相同的压缩类型"
xpos -1057
ypos 180
bdwidth 587
bdheight 160
}
BackdropNode {
inputs 0
name LOD3
tile_color 0xb790aaff
label "\t- 按0.125缩放，以创建第四个mip级别，也称为LOD3\n\t- 图像需要位于使用新的图像分辨率的文件夹中。\n\t- 图像分辨率文件夹需要位于源元素(LOD0)所在的相同目录中\n\t- 示例：D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/256x256/\n\t- 图像应与源完全同名，并使用相同的压缩类型"
xpos -586
ypos 398
bdwidth 662
bdheight 156
}
BackdropNode {
inputs 0
name Source_Element__LOD0
tile_color 0xaf9f9fff
label "源元素\n - 源图像需要位于以图像分辨率为名称的文件夹中。\n - 示例 - D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/2048x2048/\n - 对于GPU增强优化的流送到虚幻引擎的过程，所有EXR序列都应该是未压缩的\n - 在mip级别中混合使用压缩和未压缩格式会打断链条"
selected true
xpos -751
ypos -347
bdwidth 592
bdheight 204
}
Read {
inputs 0
file_type exr
file D:/Perforce/Project/Movies/EXR_Sequences/AtmosSmoke_003/smoke_003.####.exr
format "1152 2048 0 0 1152 2048 1 "
first 100
last 360
origfirst 100
origlast 360
origset true
in_colorspace scene_linear
out_colorspace scene_linear
name LOD0
selected true
xpos -573
ypos -230
disable true
}
Reformat {
type scale
scale 0.5
name Scale_LOD1
xpos -573
ypos 87
}
set N9841b000 [stack 0]
Reformat {
type scale
scale 0.5
name Scale_LOD2
xpos -573
ypos 287
}
set N9841a800 [stack 0]
Reformat {
type scale
scale 0.5
name ScaleLOD3
xpos -573
ypos 507
}
Write {
file D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/256x256/smoke.####.exr
file_type exr
compression none
first_part rgba
version 5
in_colorspace scene_linear
out_colorspace scene_linear
name LOD3_Write
xpos -463
ypos 501
}
push $N9841b000
Write {
file D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/1024x1024/smoke.####.exr
file_type exr
compression none
first_part rgba
version 6
in_colorspace scene_linear
out_colorspace scene_linear
name LOD1_Write
xpos -368
ypos 81
}
push $N9841a800
Write {
file D:/Perforce/EXR_Sequences/Smoke/512x512/smoke.####.exr
file_type exr
compression none
first_part rgba
version 5
in_colorspace scene_linear
out_colorspace scene_linear
name LOD2_Write
xpos -791
ypos 281
}
下面生成的图像显示了 Unreal_ExrMipMap_GenerationExample.nk 脚本的示例屏幕截图。
autoGenEXR_mipmap.py脚本适用于没有Nuke的用户。此Python脚本将自动创建必要的文件夹，以及将mip级别缩放并写出到磁盘。
autoGenEXR_mipmap.py
import os
os.environ["OPENCV_IO_ENABLE_OPENEXR"]="1"
import cv2 as cv
import numpy as np
import glob
import shutil
setMipLevel = 3
fileInDir = glob.glob("C:\\Users\\User\\Desktop\\smokeCards\*.exr")
# 获取父序列的文件路径
grabFirst = fileInDir[0]
splitFile = grabFirst.split('\\')[-1]
getParentPath = grabFirst.replace(splitFile,'')
# 获取图像分辨率
img = cv.imread(grabFirst, cv.IMREAD_UNCHANGED)
height = np.size(img, 0)
width = np.size(img, 1)
# 创建文件夹
def createFolders(dirName):
isThere = os.path.isdir(dirName)
if isThere == False:
os.makedirs(dirName)
# 构建LOD0的文件夹路径并将序列复制到LOD0文件夹
LOD0_folderName = getParentPath + str(width) + 'x' + str(height)
createFolders(LOD0_folderName)
for x in fileInDir:
getFileName = x.split('\\')[-1]
newFile = LOD0_folderName + '\\' + getFileName
if os.path.isfile(newFile) == 0:
shutil.copyfile(x, newFile)
print('copying ' + newFile + ' to correct file path')
# 创建经过mip后的EXR文件
def createFiles(file, mipWidth, mipHeight, folderPath):
getName = file.split('\\')[-1]
imageSize = (int(mipWidth), int(mipHeight))
readFile = cv.imread(file, cv.IMREAD_UNCHANGED)
resizeFile = cv.resize(readFile, imageSize, interpolation = cv.INTER_LANCZOS4)
newFile = folderPath + '\\' + getName
cv.imwrite(newFile, resizeFile, [cv.IMWRITE_EXR_TYPE, cv.IMWRITE_EXR_TYPE_HALF])
print("saving mipped file to " + newFile)
# 为Mip执行数学运算，创建经过mip后的文件夹和文件
for index in range(setMipLevel):
if index == 0:
newWidth = width / 2
newHeight = height / 2
LOD1FolderPath = getParentPath + str(int(newWidth)) + 'x' + str(int(newHeight))
createFolders(LOD1FolderPath)
for file in fileInDir:
createFiles(file, newWidth, newHeight, LOD1FolderPath)
else:
mipWidth = newWidth / 2
mipHeight = newHeight / 2
newWidth = mipWidth
newHeight = mipHeight
lowerMipFolderPath = getParentPath + str(int(newWidth)) + 'x' + str(int(newHeight))
createFolders(lowerMipFolderPath)
for file in fileInDir:
createFiles(file, mipWidth, mipHeight, lowerMipFolderPath)