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[游戏开发]unity -- 优化

首先,我们得了解,影响游戏性能的因素哪些,才能对症下药。对于一个游戏来说,有两种主要的计算资源:CPU和GPU。它们会互相合作,来让我们的游戏可以在预期的帧率和分辨率下工作。CPU负责其中的帧率,GPU主要负责分辨率相关的一些东西。
在这里插入图片描述

顶点优化

优化几何体:尽可能减少模型中三角形的数目,尽可能重用顶点,移除不必要的Hard Edge以及纹理衔接,即避免Smoothing splits和UV splits。

使用LOD(Level of detail)技术:LOD是对模型建立了一个模型金字塔,根据摄像机距离对象的远近,选择使用不同精度的模型。它的好处是可以在适当的时候大量减少需要绘制的顶点数目。它的缺点同样是需要占用更多的内存,而且如果没有调整好距离的话,可能会造成模拟的突变。

使用遮挡剔除(Occlusion culling)技术:遮挡剔除是用来消除躲在其他物件后面看不到的物件,这代表资源不会浪费在计算那些看不到的顶点上,进而提升性能。

像素优化

像素优化的重点在于减少overdraw。之前提过,overdraw指的就是一个像素被绘制了多次。关键在于控制绘制顺序

控制绘制顺序:需要控制绘制顺序,主要原因是为了最大限度的避免overdraws,也就是同一个位置的像素可以需要被绘制多变。在PC上,资源无限,为了得到最准确的渲染结果,绘制顺序可能是从后往前绘制不透明物体,然后再绘制透明物体进行混合。但在移动平台上,这种会造成大量overdraw的方式显然是不适合的,我们应该尽量从前往后绘制。从前往后绘制之所以可以减少overdraw,都是因为深度检验的功劳。

时刻警惕透明物体:如果场景中大面积的透明对象,或者有很多层覆盖的多层透明对象(即便它们每个的面积可以都不大),或者是透明的粒子效果,在移动设备上也会造成大量的overdraws。这是应该尽量避免的。

减少实时光照:实时光照对于移动平台是个非常昂贵的操作。如果只有一个平行光还好,但如果场景中包含了太多光源并且使用了很多多Passes的shader,那么很有可能会造成性能下降。而且在有些机器上,还要面临shader失效的风险。例如,一个场景里如果包含了三个逐像素的点光源,而且使用了逐像素的shader,那么很有可能将Draw Calls提高了三倍,同时也会增加overdraws。这是因为,对于逐像素的光源来说,被这些光源照亮的物体要被再渲染一次。更糟糕的是,无论是动态批处理还是动态批处理(其实文档中只提到了对动态批处理的影响,但不知道为什么实验结果对静态批处理也没有用),对于这种逐像素的pass都无法进行批处理,也就是说,它们会中断批处理。
?使用Lightmaps:Lightmaps的很常见的一种优化策略。它主要用于场景中整体的光照效果。这种技术主要是提前把场景中的光照信息存储在一张光照纹理中,然后在运行时刻只需要根据纹理采样得到光照信息即可。
?使用God Rays:场景中很多小型光源效果都是靠这种方法模拟的。它们一般并不是真的光源产生的,很多情况是通过透明纹理进行模拟

CPU优化

减少Draw Calls
?批处理(Batching)
Unity中有两种批处理方式:一种是动态批处理,一种是静态批处理。对于动态批处理来说,好消息是一切处理都是自动的,不需要我们自己做任何操作,而且物体是可以移动的,但坏消息是,限制很多,可能一不小心我们就会破坏了这种机制,导致Unity无法批处理一些使用了相同材质的物体。对于静态批处理来说,好消息是自由度很高,限制很少,坏消息是可能会占用更多的内存,而且经过静态批处理后的所有物体都不可以再移动了。
Unity进行动态批处理的条件是,物体使用同一个材质并且满足一些特定条件。
有一些小提示可以使用:
?尽可能选择静态批处理,但得时刻小心对内存的消耗。
?如果无法进行静态批处理,而要使用动态批处理的话,那么请小心上面提到的各种注意事项。例如:
?尽可能让这样的物体少并且尽可能让这些物体包含少量的顶点属性。
?不要使用统一缩放,或者都使用不同的非统一缩放。
?对于游戏中的小道具,例如可以捡拾的金币等,可以使用动态批处理。
?对于包含动画的这类物体,我们无法全部使用静态批处理,但其中如果有不动的部分,可以把这部分标识成“Static”。
?合并纹理(Atlas)
虽然批处理是个很好的方式,但很容易就打破它的规定。例如,场景中的物体都使用Diffuse材质,但它们可能会使用不同的纹理。因此,尽可能把多张小纹理合并到一张大纹理(Atlas)中是一个好主意。

?利用网格的顶点数据
前面说过,经过批处理后的物体会被处理成一个VBO发送给GPU,VBO中的数据可以作为输入传递给Vertex Shader,因此我们可以巧妙地对VBO中的数据进行控制,从而达到不同效果的目的。一个例子是,还是之前的森林,所有的树使用了同一种材质,我们希望它们可以通过动态批处理来实现,但不同树的颜色可能不同。这时我么可以利用网格的顶点数据来调整。

带宽优化

减少纹理大小:之前提到过,使用Texture Atlas可以帮助减少Draw Calls,而这些纹理的大小同样是一个需要考虑的问题。在这之前要提到一个问题就是,所有纹理的长宽比最好是正方形,而且长度值最好是2的整数幂。这是因为有很多优化策略只有在这种时候才可以发挥最大效用。

利用缩放:很多时候分辨率也是造成性能下降的原因,尤其是现在很多国内山寨机,除了分辨率高其他硬件简直一塌糊涂,而这恰恰中了游戏性能的两个瓶颈:过大的屏幕分辨率+糟糕的GPU。因此,我们可能需要对于特定机器进行分辨率的放缩。当然,这样会造成游戏效果的下降,但性能和画面之间永远是个需要权衡的话题。

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加:2021-10-16 19:56:59  更:2021-10-16 19:58:03 
 
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