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深入浅出聊Unity3D项目优化:从Draw Calls到GC
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深入浅出聊Unity3D项目优化:从Draw Calls到GC
前言:
刚开始写这篇文章的时候选了一个很土的题目。。。《Unity3D优化全解析》。因为这是一篇临时起意才写的文章,而且陈述的都是既有的事实,因而给自己“文(dou)学(bi)”加工留下的余地就少了很多。但又觉得这块是不得不提的一个地方,平时见到很多人对此处也给予了忽略了事,需要时才去网上扒一些只言片语的资料。也恰逢年前,寻思着周末认真写点东西遇到节假日没准也没什么人读,所以索性就写了这篇临时的文章。题目很土,因为用了指向性很明确的“Unity3D”,让人少了遐(瞎)想的空间,同时用了“高大全”这样的构词法,也让匹夫有成为众矢之的的可能。。。所以最后还是改成了现在各位看到的题目。话不多说,下面就开始正文~正所谓“草蛇灰线,伏脉千里”。那咱们首先~~~~~~

看看优化需要从哪里着手?
匹夫印象里遇到的童靴,提Unity3D项目优化则必提DrawCall,这自然没错,但也有很不好影响。因为这会给人一个错误的认识:所谓的优化就是把DrawCall弄的比较低就对了。

对优化有这种第一印象的人不在少数,drawcall的确是一个很重要的指标,但绝非全部。为了让各位和匹夫能达成尽可能多的共识,匹夫首先介绍一下本文可能会涉及到的几个概念,之后会提出优化所涉及的三大方面:

drawcall是啥?其实就是对底层图形程序(比如:OpenGL ES)接口的调用,以在屏幕上画出东西。所以,是谁去调用这些接口呢?CPU。
fragment是啥?经常有人说vf啥的,vertex我们都知道是顶点,那fragment是啥呢?说它之前需要先说一下像素,像素各位应该都知道吧?像素是构成数码影像的基本单元呀。那fragment呢?是有可能成为像素的东西。啥叫有可能?就是最终会不会被画出来不一定,是潜在的像素。这会涉及到谁呢?GPU。
batching是啥?都知道批处理是干嘛的吧?没错,将批处理之前需要很多次调用(drawcall)的物体合并,之后只需要调用一次底层图形程序的接口就行。听上去这简直就是优化的终极方案啊!但是,理想是美好的,世界是残酷的,一些不足之后我们再细聊。
内存的分配:记住,除了Unity3D自己的内存损耗。我们可是还带着Mono呢啊,还有托管的那一套东西呢。更别说你一激动,又引入了自己的几个dll。这些都是内存开销上需要考虑到的。
好啦,文中的几个概念提前讲清楚了,其实各位也能看的出来匹夫接下来要说的匹夫关注的优化时需要注意的方面:

CPU方面
GPU方面
内存方面
所以,这篇文章也会按照CPU—->GPU—->内存的顺序进行。

CPU的方面的优化:
上文中说了,drawcall影响的是CPU的效率,而且也是最知名的一个优化点。但是除了drawcall之外,还有哪些因素也会影响到CPU的效率呢?让我们一一列出暂时能想得到的:

DrawCalls
物理组件(Physics)
GC(什么?GC不是处理内存问题的嘛?匹夫你不要骗我啊!不过,匹夫也要提醒一句,GC是用来处理内存的,但是是谁使用GC去处理内存的呢?)
当然,还有代码质量
DrawCalls:

前面说过了,DrawCall是CPU调用底层图形接口。比如有上千个物体,每一个的渲染都需要去调用一次底层接口,而每一次的调用CPU都需要做很多工作,那么CPU必然不堪重负。但是对于GPU来说,图形处理的工作量是一样的。所以对DrawCall的优化,主要就是为了尽量解放CPU在调用图形接口上的开销。所以针对drawcall我们主要的思路就是每个物体尽量减少渲染次数,多个物体最好一起渲染。所以,按照这个思路就有了以下几个方案:

使用Draw Call Batching,也就是描绘调用批处理。Unity在运行时可以将一些物体进行合并,从而用一个描绘调用来渲染他们。具体下面会介绍。
通过把纹理打包成图集来尽量减少材质的使用。
尽量少的使用反光啦,阴影啦之类的,因为那会使物体多次渲染。
Draw Call Batching

首先我们要先理解为何2个没有使用相同材质的物体即使使用批处理,也无法实现Draw Call数量的下降和性能上的提升。

因为被“批处理”的2个物体的网格模型需要使用相同材质的目的,在于其纹理是相同的,这样才可以实现同时渲染的目的。因而保证材质相同,是为了保证被渲染的纹理相同。

因此,为了将2个纹理不同的材质合二为一,我们就需要进行上面列出的第二步,将纹理打包成图集。具体到合二为一这种情况,就是将2个纹理合成一个纹理。这样我们就可以只用一个材质来代替之前的2个材质了。

而Draw Call Batching本身,也还会细分为2种。

Static Batching 静态批处理

看名字,猜使用的情景。

静态?那就是不动的咯。还有呢?额,听上去状态也不会改变,没有“生命”,比如山山石石,楼房校舍啥的。那和什么比较类似呢?嗯,聪明的各位一定觉得和场景的属性很像吧!所以我们的场景似乎就可以采用这种方式来减少draw call了。

那么写个定义:只要这些物体不移动,并且拥有相同的材质,静态批处理就允许引擎对任意大小的几何物体进行批处理操作来降低描绘调用。

苏叶
csx - Designer
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