为什么pyglet.image和纹理如此重？

Question

环境：

• python：3.6.6
• pyglet：1.3.2

这是我的代码和结果：

import pyglet

images = []
textures = []

with_textures = True
count = 10
for x in range(count):
    image = pyglet.image.load("big.png")  # 2.1 Mb source 2400*2400px
    images.append(image)
    if with_textures:
        texture_grid = pyglet.image.ImageGrid(image, 10, 10).get_texture_sequence()
        textures.append(texture_grid)

# RES in htop result without textures
# count = 10 - 300Mb
# count = 20 - 553Mb
# count = 30 - 753Mb
# count = 40 - 973Mb
# ~23Mb just for each Image

# RES in htop result with textures
# count = 10 - 996Mb
# count = 20 - 1878Mb
# count = 30 - 2716Mb
# count = 40 - 3597Mb
# ~86Mb for Image and prepared grid


input("Press enter to exit")

Questions:

1. 为什么每个2.1Mb文件使用pyglet.image.AbstractImage导致23Mb的内存使用量？ 如果ImageGrid用于创建精灵表 - >它会导致额外的~60Mb
2. 怎么处理呢？因为如果游戏中包含50多个大精灵，那么将这么多内存仅用于纹理就不是真的。
3. 也许还有一些其他方法来创建使用精灵的游戏？或者我应该改变我的堆栈技术（pyglet作为主库，也尝试使用pygame）用于客户端？

PS：我第一次将我的应用程序从pygame重写为pyglet，因为我没有考虑pygame中事件循环的某些方面，现在我没有测试pyglet库的资源使用情况。

Update/clarification:

我在ImageGrid中使用pyglet.sprite.Sprite作为顶点中的3d部分和2d部分

在3D部分中使用的示例：

# texture_group is created once for each sprite sheet, same as texture_grid
texture_group = pyglet.graphics.TextureGroup(texture_grid, order_group)
...

tex_map = texture_grid[self.texture_grid_index].texture.tex_coords
tex_coords = ('t3f', tex_map)
self.entity = self.batch.add(
    4, pyglet.gl.GL_QUADS,
    texture_group,
    ('v3f', (x, y, z,
             x_, y, z,
             x_, y_, z,
             x, y_, z)
     ),
    tex_coords)

在2D部分中使用的示例：

pyglet.sprite.Sprite(img=texture_grid[self.texture_grid_index], x=0, y=0,
                     batch=self.batch, group=some_order_group)

Update #2:

正如我所知，使用pyglet.image.CompressedImageData的允许大小是：

1 True
2 True
4 True
8 True
16 True
32 True
64 True
128 True
256 True
512 True
1024 True
2048 True
4096 True

但无法从CompressedImageData获得纹理：

big = pyglet.image.load("big.png")  # 2048*2048
compressed_format = pyglet.graphics.GL_COMPRESSED_ALPHA
compressed_image = pyglet.image.CompressedImageData(
    big.width, big.height, compressed_format, big.data)
compressed_image.texture  # exception GLException: b'invalid enumerant'

尝试使用pyglet中所有可能的GL_COMPRESS：

allowed_formats = [x for x in dir(pyglet.graphics) if "GL_COMPRESSED_" in x]
big = pyglet.image.load("big.png")  # 2048*2048
for form in allowed_formats:
    compressed_image = pyglet.image.CompressedImageData(
        big.width, big.height, form, big.data)
    try:
        compressed_image.texture
        print("positive:", form)  # 0 positive prints
    except Exception:
        pass

Update #3:

例外情况是：

Traceback (most recent call last):
  File "<ipython-input-72-1b802ff07742>", line 7, in <module>
    compressed_image.texture
  File "/<venv>/lib/python3.6/site-packages/pyglet/image/__init__.py", line 410, in texture
    return self.get_texture()
  File "/<venv>/lib/python3.6/site-packages/pyglet/image/__init__.py", line 1351, in get_texture
    len(self.data), self.data)
ctypes.ArgumentError: argument 3: <class 'TypeError'>: wrong type

pyglet中的内容：

if self._have_extension():
    glCompressedTexImage2DARB(texture.target, texture.level,
                              self.gl_format,
                              self.width, self.height, 0,
                              len(self.data), self.data)

IPDB：

> /<venv>/lib/python3.6/site-packages/pyglet/image/__init__.py(1349)get_texture()
   1348             import ipdb;ipdb.set_trace()
-> 1349             glCompressedTexImage2DARB(texture.target, texture.level,
   1350                                       self.gl_format,

ipdb> glCompressedTexImage2DARB
<_FuncPtr object at 0x7fca957ee1d8>
ipdb> texture.target
3553
ipdb> texture.level
0
ipdb> self.gl_format
'GL_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS_ARB'    
ipdb> self.width
2048
ipdb> self.height
2048
ipdb> len(self.data)
16777216
ipdb> type(self.data)
<class 'bytes'>

Answer 1

＃1的答案简单明了：PNG是一种压缩格式。即使磁盘大小为2 MB，2400×2400图像在解压缩后也必须在RAM中占用2400×2400×32bit = 23040000字节。

处理这个问题的可能方法很多，但所有这些方法归结为在内存要求，图像质量和访问速度之间找到合适的权衡。

例如，在Pyglet中有一个名为CompressedImageData的类，它允许您使用GPU内置纹理压缩，以防您使用OpenGL进行渲染。如果没有，你可能会坚持在软件中实现其中一种方法，因为PNG压缩主要不适合快速像素访问。 Here你可以找到有关GPU纹理压缩的更多信息。

作为一种快速而肮脏的解决方法，您可以尝试将图像中的颜色数量减少到≤256并使用调色板。这将立即带来4倍的记忆效益。