之前我写了一篇文章，在UE中集成了ZSTD压缩算法：ModularFeature：为 UE4 集成 ZSTD 压缩算法，并且把UE5中的Oodle的压缩算法库提取出来，可以在UE4中使用：Oodle Compression。最近分析了一下他们的压缩、解压、CPU、内存的消耗，分别测试了WindowsNoEditor/Android_ASTC/IOS三个平台，以及Oodle的Kraken使用不同的压缩级别在不同平台的性能。
打包和测试方法：
- 打出默认的zlib基础包，不包含任何资源
- 基础包内包含oodle/zstd等代码，在启动时可指定压缩器和compresslevel
- 使用HotPatcher打包StarterContent，每次打包三个平台，打包时通过命令指定使用的压缩算法、压缩器、压缩级别
- 运行时使用Perfdog和stat compression查看数据
使用不同的压缩算法打包StarterContent的大小（单位MB）。未使用压缩的Pak大小：
| Uncompress Pak | Size |
|---|---|
| WindowsNoEditor | 465M |
| Android_ASTC | 260M |
| IOS | 291M |
以下数据中，Oodle默认使用Fast压缩级别，区别是compressor的不同。
| - | ZLIB | OODLE(Kraken) | OODLE(Leviathan) | Oodle(Hydra) | ZSTD(Level22) |
|---|---|---|---|---|---|
| WindowsNoEditor | 295.93 | 284 | 273.18 | 278.40 | 286 |
| Android_ASTC | 177 | 170 | 165 | 167 | 171 |
| IOS | 174 | 162 | 155 | 158 | 163 |
在Oodle的Fast模式下，打包StarterContent为Android_ASTC/IOS/WindowsNoEditor三个平台，只是打包Pak的耗时，总共约35秒。
在压缩级别开到最高的Optimal5，压缩速度明显降低，但压缩率明显提升，三个平台约+00:06:55.764，大约七分钟。
| - | Leviathan(Fast) | Leviathan(Optimal5) | Leviathan(Optimal2) | ZSTD Level 22 |
|---|---|---|---|---|
| WindowsNoEditor | 273.18 (13.54s) | 263 (180.63s) | 266 (41.69s) | 286(31.24s) |
| Android_ASTC | 165 (8.39s.) | 152 (95.59s) | 157 (23.19s) | 171(19.86s) |
| IOS | 155 (10.38s) | 147 (138.13s) | 150 (34.96s) | 163(20.43s) |
Kraken使用不同压缩级别的对比（文末有运行时对比数据）：
| - | Kraken(Fast) | Kraken(Optimal5) | Kraken(Optimal2) |
|---|---|---|---|
| WindowsNoEditor | 283 (5.83s) | 273 (82.24) | 276 (41.69s) |
| Android_ASTC | 170 (3.52s.) | 161 (49.88s) | 166 (23.19s) |
| IOS | 161 (4.01s) | 152 (57.34s) | 155 (34.96s) |
使用stat组合PerfDog分析各种压缩算法的效率，测试方法，加载不同压缩算法打包的Pak，进入相同的地图（/Game/StarterContent/Maps/StarterMap），开启stat compression,游览整个场景三分钟后的性能数据（移动端会开启PerfDog分析，会有一定的性能影响，但移动端所有的测试均使用相同的操作和流程，数据对比准确性还是OK的）。
WindowsNoEditor
- zlib
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- oodle(Kraken+fast)
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- oodle(Hydra+fast)
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- oodle(Leviathan+fast)
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- zstd(level22)
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Android_ASTC
zlib
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oodle(Kraken+fast)
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oodle(Hydra+fast)
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oodle(Leviathan+fast)
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zstd(level22)
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IOS
zlib
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oodle(Kraken+fast)
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oodle(Hydra+fast)
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oodle(Leviathan+fast)
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zstd(level22)
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Kraken不同压缩级别对比
测试包与perfdog环境与上文相同。
WindowsNoEditor
Fast
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Optimal2
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Optimal5
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Android_ASTC
Fast
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Optimal2
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Optimal5
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IOS
Fast
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Optimal2
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Optimal5
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总结
压缩率和解压性能，是一个相互取舍的因素，从对比数据来看，不管是Oodle/ZSTD，都在保持压缩率的同时，解压效率都远超Zlib。
从对比数据看，ZSTD的22级别性能与Oodle的Leviathan相近，Kraken则在解压速度上更胜一筹，所以在游戏中使用Kraken+fast是比较合理的方案。
虽然选用其他的CompressLevel如Optimal2/Optimal5，但是会增加数倍的压缩时间，在项目资源量巨大的情况下，有些得不偿失。
