unity性能优化方案

1.Unity 性能调试工具及使用方法
2.垃圾回收（Garbage Collection）
3.CPU相关优化
4.GPU相关优化
5.使用UPR（Unity Performance Reporting）云服务进行性能测试

每一帧需要做到的事情

渲染一帧所需的时长 > CPU计算所需时长 + GPU计算所需时长
（比如，如果CPU上的物理计算和脚本运行要花很多时间，那么即使Shader优化的再好，也不会提高帧率；反过来说，如果GPU上压力山大，那么优化物理系统和脚本也对提高帧率没有什么大的帮助。因此，我们要分析找到整个系统中的薄弱环节，也就是漏水的水桶上最低的那一块板。）

CPU 和 GPU 各自负责的工作

CPU 相关：Skinning，Batching（Static Batching，Dynamic
Batching等），物理相关，用户脚本，粒子效果等 GPU 相关：Shader，Drawcalls，Image
Effects（后处理）但是CPU和GPU不是各自孤立的：
Draw Call太高 -> 使用CPU做Batching降低Draw Call -> 性能提升
Draw Call不高 -> 使用CPU做Batching降低Draw Call -> 浪费CPU处理能力，导致culling效率下降 -> 性能下降

优化时使用的环境

对Project Settings进行优化设置

通过编辑器顶部菜单Edit/Project Settings打开项目设置界面。找到Player下面的 Other Settings界面。
确保Static Batching，Dynamic Batching，GPU Skinning，Graphics Jobs 都已经启用。
（如果是Oculus Quest）禁用ARMv7，打开ARM64。在Scripting Backend下拉框中选择IL2CPP，这样所有的C#代码会被转成C++代码，提高运行速度。
（如果是Rift和Rift S）在Scripting Backend下拉框中选择IL2CPP（但是Debug会变得不方便），所以在开发阶段可以使用Mono，正式出包时改成IL2CPP。
打开XR Plugin Management设置界面，安装Oculus XR Plugin，确保Initialize on Startup为勾选状态。
打开Oculus设置界面，确保Shared Depth Buffer和Dash Support都为勾选状态，然后把Stereo Rendering Mode设置为Single Pass Instanced。
在Quality设置界面，确保Android平台下只勾选Medium选项，其他选项都要为未勾选状态；其他平台可以全部勾选。
将Pixel Light Count设置为1或者0（如果通过Vertex着色器提供光照信息的话）。
把Anti Aliasing 设置为 4x Multi Sampling，在Oculus Quest也可以用，因为对GPU压力不大，但是画面质量可以提升很多。
把Shadows 设置为 Disable Shadows 或者Hard Shadows Only。
将Blend Weights设置为2 Bones。
打开Graphics设置界面，确保Android平台设置为Low或者Medium（Oculus Quest）。

代码相关

可以使用 Invoke Repeating 或者 Coroutine 来替代 Update 方法
Debug.Log() 方法会消耗很多性能
注意缓存经常需要用到的 Component（组件）

CPU 相关优化

光照烘焙
使用 Occlusion Culling
通过 Mesh Baker Free 提升网格资源性能
GPU Instancing
Texture Atlasing
从脚本中获取材质时要使用 Renderer.sharedMaterial 而不是 Renderer.Material，因为后者会产生一份新的copy，如果原先这份材质是被 Batch 的，那么 Batch 会失效

使用Occlusion Culling（遮挡剔除）

一般降低drawcall通用方法

在 Hierarchy 窗口中找到 Main Camera，在Scene窗口用旋转工具对相机进行旋转，我们可以看到不管相机朝向哪个方向，在 Scene 窗口中从顶部往下看，场景中所有的 GameObject 都会被渲染。
把 Main Camera 上的 Occlusion Culling 选项勾选。
在 Occlusion 界面中点击右下角的 Bake 按钮，稍等片刻完成烘焙。

通过 Mesh Baker Free 插件提升网格资源性能

这个插件可以合并网格

网格合并可能的副作用是：因为合并完的网格过大，导致Occlusion Culling不起作用。

GPU Instancing

可用较少的 Draw Call 渲染多个使用同一网格（Mesh）的Game Object，提高渲染性能。
适用于渲染建筑物，树林，草地，或者任何在场景中可以重复使用的模型。
即使这些 GameObject 拥有不同的颜色，尺寸等变化，只要它们使用的是同一个网格，就可以使用GPU Instancing。
也可以在脚本中使用 GPU Instancing API 实现相关功能：
Graphics.DrawMeshInstanced 和 Graphics.DrawMeshInstancedIndirect

Unity 的 Batching 优先级：

Static Batching > GPU Instancing > Dynamic Batching
- 如果 Project Settings > Player 界面中的 Static Batching 勾选，GameObject也被设置为 Batching Static 并且材质的 GPU Instancing 打开：会在 Inspector 中显示一个报警，提示 GPU Instancing 会被禁用。

GPU相关优化

GPU优化的三个方面：
- Fill Rate（填充率）：
- - Pixel Fill Rate：GPU每秒可以在屏幕上画出的像素数量
- - Texture Fill Rate：GPU每秒可以查看的贴图数量
GPU Memory Bandwidth（显存带宽）：
- 每一秒GPU可以传输到显存（VRAM）的数据量（以字节为单位）
Vertex Processing（顶点处理）：
- 网格上的顶点数量
- 针对每个顶点要做的操作数量

检查方法

在Profiler中查看GPU在渲染上花费的时长
在Player Settings中降低分辨率
再次运行查看GPU的渲染时长
如果性能提升，就说明GPU来不及渲染有 Fill Rate不够的问题

具体优化方法：

减少 shader 中的 Fragment Shader 的复杂度，因为 Fragment shader 负责告诉GPU要怎么往屏幕上画像素。
使用更优化的 Shader，比如 Mobile Shader (Mobile Shader 也可以用在除移动平台之外的地方)
如果使用的是 Standard Shader，可以减少使用贴图的数量，这样 Unity 在编译时会自动优化。
需要分析所使用的 Image Effect 对整体 Fill Rate 的影响，如果实在影响很大，那就要禁用某些 Image Effect。

GPU Memory Bandwidth

在Profiler中查看GPU在渲染上花费的时长
在Quality Settings中降低Texture Quality设置
再次运行查看GPU的渲染时长
如果性能提升，就说明贴图太大，显存不够用

具体优化方法：

Texture Compression
Mipmap 和 Mipmap Streaming

Texture Compression

Texture Compression 优化：
- 例如： Build 构建完成后，这会在Editor Log里面生成一份构建日志、打开 Window > Console 窗口，在 Console 窗口右上角三个小点图标那里点击 Open Editor Log 菜单。在打开的文本中搜索：Used Assets and files from the Resources folder, sorted by uncompressed size
  这搜索到的地方可以看到所有在项目中使用的，但是没有被压缩过的贴图。
- 对图片的compression属性进行更改有几种对应的压缩方法

Mipmap 和 Mipmap Streaming

Unity中的Mipmap相当于Texture的Lod技术，为了防止物体离相机较远时因为贴图的采样率不足导致出现条纹。Unity中生成Lod的方法很简单，在Texture的面板中勾选Generate Mip Maps，然后点Apply即可。生成完毕后可在下方查看每一级level所对应的图片，原理应该是均值采样法。
mipmap是很典型的用存储空间占用换内存占用的方法（如果资源的 Z 方向上未发生变化，那么使用 Mipmap 是一种浪费：）
Texture Steaming技术是解决Shader渲染时整个Texture Mipmap金字塔全部加载的问题，在模型离相机较远时的优化效果很好，换句话说大世界游戏的优化效果很不错.当相机看到图片会计算得到一个合理的mipmap level，然后将其他level的mipmap全部裁剪。不进行加载，同样在MaxLevelReduction进行设置。在游戏运行时会得到一个先模糊再清晰的过程。

Vertex Processing

尽量减少网格上的顶点数量（简化模型）
使用 Normal Map 表现模型细节
如果模型上没有使用 Normal Map，可以在 Model Import Setting 界面禁用此模型的 Vertex Tangents 选项。
使用 LOD
降低自定义 Shader 中 Vertex shader 的复杂度（Vertex shader 是 shader 中告诉GPU如何画出每个顶点的代码块）
如果使用的是标准着色器，那么尽量使用简单的着色器，比如 Mobile Shader。
如果模型上没有使用 Normal Map，可以在 Model Import Setting 界面中将 Normals 设置为 None
如果不是要动态生成网格，或者需要在运行时拷贝网格的数据，Read/Write Enabled这个选项不应该打开。
如果打开读写，那么网格信息会被同时上传到 GPU 和 CPU；否则只会上传到 GPU。所以通常是不打开可读写选项，可以节省内存。
可以通过使用纹理和法线贴图来降低模型顶点数，合理布局UV避免接缝并让纹理可以均匀地分布在模型表面，复用模型和使用 Instancing 与 Static Batching 来进行模型合并减少Draw Call数量。
玩家会拿起物体靠的很近地观察，所以需要VR布局很均匀，因为在VR中可以从任何角度进行观察。
也要注意贴图接缝这些细节，因为玩家会仔细观察。
限制所用材质的数量可以减少 Draw Call，减轻GPU的负担。
使用模块化方式设计制作的模型可以尽量复用。

资产大小缩放建议：

确保场景中的物体有一致的尺寸大小非常重要。如果场景中的物体大小不统一，比如一扇房门比人还矮，或者一辆汽车像山一样大，都会让人觉得不真实。
另外，在普通游戏中常用的动态改变FOV的方法在VR中并不适用。在VR中，建议保持FOV不变。
在缩放场景中模型的时候，为了确保物理效果统一，也要相应的缩放碰撞体的大小。否则物理模拟的效果就会不真实。
人们在体验VR的时候，通常会把头钻进场景中的模型中，想要看到他们不该看到的地方。我们可以设计成当侦测到玩家把头转进模型中时，用渐变的方式把整个屏幕变黑。要做到这一点，我们要为所有相关模型设置正确的碰撞体大小才行。