首页 Unity3D 性能优化

# 前言

关于 Unity3D 中的各种优化方式，相信早已是个老生常谈的问题了，不少人都开过坑。
为了避免让人觉得不开坑的话，就好像不知道这些优化措施一样，索性我也来这么一次。

说到对游戏的优化，有过相关了解的人，首先应该知道公认的主要有三个方面：CPU、GPU、内存相关优化。
这三个方面，也即是关乎整个游戏运行效率的三个 “根” 节点。

好了，那么下面有请在无数示例中都有所贡献的 “Window 绘图工具”—— 我很想这样说，不过由于最后画出来发现因为太复杂，导致很难看，所以决定直接用文字排版算了 (我会注意按照相应顺序进行排版的)。

# 优化

# CPU 优化

1.DrawCall

  • Dynamic Batching
    动态批处理，所有操作都已经由引擎自动完成了，不需要我们做任何事儿。
    需要注意的只有 “是否满足要求”：

    • Mesh 顶点小于 900 (若 Shader 使用过 Normnal、UV、Position 等，顶点支持小于 300)
    • 材质不同，不支持
    • 拥有 lightmap 的物件不能批处理
    • 多通道的 Shader 会妨碍批处理操作，接受实时阴影的物件无法批处理
    • 满足上诉条件，但是缩放不同也不能支持
      所以都说，动态批处理限制很多，最好用静态批处理。

  • Static Batching
    静态批处理，相比动态批处理来说，限制更小 (缩放、顶点等没啥影响)。在不需要移动的物体上勾选 Static 即可。当勾选 Static 之后，在场景时就会将其合并至 “Combined Mesh” 中，相当于该 GameObject 已经失去了 “自我”，所以也无法再行移动。
    如图：
    Static Batching
    这种方式可以将使用了相同材质的任意大小物体进行合并，以减少 Drawcall。
    PS：材质不同 DrawCall 是降低不了的，这点类似动态批处理，所以不要以为勾选了 Static 就完事儿了！因此再分细一点的话，还需将各个 GameObject 使用的小的贴图合并成大的图集，并采用相同材质进行优化。
    另外，再来一点：对于 StaticBatching 还可以使用代码 StaticBatchingUtility.Combine() 进行 StaticBatching 处理。

  • 遮挡剔除
    Unity 自带了 Occlusion Culling 烘培工具，可进行遮挡剔除的烘培处理。

  • 视椎体剔除
    可以通过调整相机的 Near、Far 剪裁平面距离进行一定优化。

  • 摄像机分层距离剔除 (Per-Layer Cull Distances)
    关于这个，可以在主相机 Camera.main.layerCullDistances 进行设置。

  • 光照
    实时光照 + 阴影会极大地增加 Drawcall，因为带有光源计算的 Shader 因为使用额外 Pass 计算阴影造成 Drawcall 增加。 一般情况下，最好使用烘焙光照贴图 + LightProp 等优化。
    (PS: 实时光照阴影真的很耗，没昼夜切换的要求就算了吧，就算有，若没有实时光照改变的需求，也可以通过烘培多张 LightMap 来 Trick。)

  • 骨骼

  • 没有动画的物体，在导入时务必确保删除了动画组件 (有时候模型没动画也会自动被添加)

2. 物理

  • 碰撞器
    各个碰撞器性能 (由小至大)：
    SphereCollider->CapsuleCollider->BoxCollider->MeshCollider
    其中 MeshCollider 完全是 “能不用就千万别用” 的典范。
    平时可以根据上面排行，进行选择吧。
  • 物理查询
    尽量少用，并且不要每帧查询。(比如检测地面之类的)

3.GC

GC 是.Net 的垃圾回收机制，虽然主要是处理内存，但是在进行内存回收的时候，会极大地增加 CPU 的负担，所以... 也是需要注意的一点，尽量少触发 GC。
比如：

  • 链接字符串
  • 使用 For 代替 Foreach
  • 减少创建新对象的频率，如使用对象池技术
  • 能使用 Struct 的时候就不要用 Class
  • 等...

4. 代码
代码优化涉及到的东西就多了，而且相信各有各的经验，就不多提了。
(其中部分内容可参考下文的 “代码内存” 优化)

# GPU 优化

对于 GPU 方面的优化，主要有下面几个：

  • 顶点数量

    • 让美术优化模型 (比如使用法线、视差贴图代替高模渲染)
    • 使用 LOD
    • 若模型并未使用法线贴图，可以在导入的时候关闭 Normals&Tangents 导入。
    • 遮挡剔除 (上面 CPU 优化也有提到)
    • 视椎体剔除 (上面 CPU 优化也有提到)
    • 摄像机分层距离剔除 (Per-Layer Cull Distances)(上面 CPU 优化也有提到)

  • 像素填充率

    • 尽量少使用透明物体
      为什么呢？据说是因为现代显卡大多采用了 Early-Z 技术，进行透明物体处理将会与其发生冲突，导致更多的像素需要被处理。
    • 实时光与阴影

  • 显存带宽

    • 压缩纹理贴图
    • 使用 Mipmap
      Mipmap 可根据需要，向 GPU 发送更小细节的图片进行渲染。

  • Shader

    • 可以的情况下，尽量使用 Fixed、Half 代替 Float 进行计算。
    • 在 Shader 的 Fragment 中进行更少的计算，可能的话，移至 Vertex 程序中计算，并由 GPU 插值。
    • 尽量不使用 If 语句
    • 手机游戏就不要使用 Standard Shader 了，若有需要，可以使用 Mobile Shader 或者自己写个 V&F Shader。(Mobile Shader 使用的是 Surface Shader，多了很多冗余代码)

# 内存优化

  • 代码内存 (.Net 托管内存)
    • 链接大量字符串使用 StringBuilder
    • For 代替 Foreach
    • 使用 Struct (值类型) 代替 Class (引用类型)，另外，若使用 Struct，一般可配合 Ref 关键字避免大量拷贝。
    • 减少局部变量 (或使用成员变量代替)
    • 使用对象池技术，减少创建新对象的频率
    • 等 (待补充...)
  • Unity 内存
    • 对动态加载的资源 (Resources.load 或者 AssetBundle) 使用完毕后，使用相应接口进行释放。
      (Resources.UnloadUnusedAssets()、assetBundle.Unload(false))
    • 纹理压缩
    • 图集
    • 等 (待补充...)

# 结语

目前总结如此，简单罗列了下自己所了解到的内容，后续会根据我自己的了解，进行对应的补充。

以上。