只是一个学生浅显的收集信息，然后应用到最近一个啥都没优化的小游戏之后写的笔记

认识组件

要做各种意义上的优化要借助下三个unity视窗，unity优化离不开这些，甚至可以说优化就是试着减小上面视窗各字段的大小；

Stats

Stats

Frame Debugger

FrameDebugger

Frame Debugger展现了每一帧是如何渲染的，以及各种细节，如深度测试，每次drawcall以及未能合批的原因等等内容。

引：[FrameDebugger描述](从FrameDebugger看Unity渲染_unity render frame_Clank的游戏栈的博客-CSDN博客)

Profiler

Profiler

认识一些概念

好，你已经全认识了，嘻嘻

认识一些方法

当我们谈论优化方法时，我们会谈论什么？

优化这个概念可太宽泛了。。。。

  • 性能

    • 渲染

      • 减少drawcall和合批技术

        引：[合批技术介绍]([Unity游戏开发]合批优化汇总 - 知乎 (zhihu.com))

        图形渲染及优化—Unity合批技术实践-腾讯游戏学堂 (tencent.com)

        这里记录一下UGUI的合批规则

        1. Canvas之间不能合批

        2. 进行合批准备工作：

          • 遍历单个canvas下所有附带Renderer的ui组件，统计该组件 覆盖/交叠 底于该层级renderer的数量”depth”，以此得到了一个分组Renderers[Depth[i]]

          • 依次遍历Renderers[depth],再按照材质-贴图的顺序进行排列。

        3. 开始合批：遍历Renderers[Depth[i]]，以一维数组展开，判断其下一个Renderer能否与其合批。

      • 减少Overdraw

        了解很少直接开引:Unity基础：性能杀手Overdraw详解 - 知乎 (zhihu.com)

      • 选用适合的渲染管线

      • 光照

        1. 尽量少用实时光，用烘培后的光照贴图，反射探针，光照探针来减少实时光的应用频率
        2. 阴影模式选择

      • 摄像机

        1. virtual camera
        2. 克制的使用后处理
        3. 相机剔除和LOD技术

      • mipmap内存换性能

    • 算法

      • 时空间复杂度优化

        如四叉树技术，又比如根据需求选择恰当的寻路算法，排序等等

      • 避免主线程某段时间内过于密集的计算

        分帧算法如incremental GC，异步实现，预处理等等

    • 削弱GC，减少垃圾内存分配

      ​ tricks很多，直接开引：GC介绍及优化

    • ECS

    • 物理模拟

      • 增加物理帧的频率

      • 选择恰当的刚体碰撞模拟算法

        消耗对比

        Discreate < Continuous Speculative < Continuous < Continuous Dynamatic

      • Layer间的物理检测矩阵设置

  • 内存

    • 图形数据

      以下图Profiler Rendering Debugger为例

      Rendering

      • 减少模型顶点，三角面数
      • 减少或压缩纹理大小

    • 资源加载和卸载

    • 原型模式或prefab

    • 享元模式或scriptableObject

      享元模式方法记录：把共享的数据抽象出来，可以是一个类，再将该类的唯一个对象的引用，注入到需要用该数据的对象类即可。

  • 网络

  • 安全

  • 其余tricks

    1. 公共mono模块
    2. 引用传递避免复制

实践

又到了哥们最喜欢的实践环节

游戏介绍

是一款3D拼图游戏，没有任何优化，写的时候我纯无脑写的

拼图游戏

有如下3大需求：

  1. 需要外接传感器，根据甲方要求的理论[^1]对其数据进行计算，得到的结果会实时改变游戏场景;
  2. 六边形网格地图
  3. 3个场景

下面是具体的优化过程

  • 性能优化

    • 先看脚本和算法改进

      • 发现写的动态生成六边形网格算法本身就两问题

        • 生成网格时有时会重复生成，回退时退不完全

          改进方法：加入了六边形网格坐标，确保生成回退准确

        • 六边形数据结构体Hexagon 是不变的，却由六边形类重复生成

          1
          2
          3
          4
          5
          public class HexCell : MonoBehaviour{ 
              Hexagon hex;
              void Start()
              	hex = new Hexagon(transform.position.x,transform.position.z);
          }

          改进方法：享元模式

      • 对传感器数据处理的改进

        理论是需要用贝叶斯网络模型来计算的，得到的结果是几个情绪等级。

        这里偷了个懒：我把所有的输入的可能匹配结果先在Netica里计算了出来，再把匹配关系逻辑写在了脚本里，从而省去了构建一个贝叶斯网络模型的计算过程，姑且算是个优化🤥🤥🤥🤥🤥。

      • 有多个重复利用的游戏对象(一块块拼图)

        改进方法：建立缓存池

      • 再看Profiler

        • 看GC分配发现以下几个地方存在问题

          GC

          GC

          GC

        • 看运行时间

          发现Playerloop消耗时间最大3ms，正常在1-2ms之间，消耗最大的是鼠标点击事件

        FindMainCamera Call就是由于调用了Camera.main。

    • 再看游戏Ui优化

      ui优化目的主要是尽量合批ui，减少drawcall，这里我们通过Stats视窗可以看到ui的批次

      显示UI

      不显示UI

      可以看到Batches的区别正好就是9个Button，所以可以将其合批，这里通过打图集的方式；

      UI

      可以看到batches是10，因为Back放在了共享图集，其他由于Size的原因分为了两个图集，所以正好是10

    • 场景渲染优化

      这是一个有五个物体场景stats信息

      未合批

      选择合适合批技术，这里最符合的是GPU Instancing技术，应用之后Saved by batching是33.

      合批

      通过Frame Debugger可以详细的看到Gpu Instancing帮我们合批的结果，拥有相同材质和网格的模型被合批渲染

      合批2

  • 内存优化

    • 把多余无用的素材删除（尽管unity打包时会忽略不在资源路径下的多余文件）

    • 尽量减少贴图大小

      如Generate Mip Maps,Read/Write Enabled在需要时再启用

    • 尽量保证材质球，贴图复用性

      在导入模型时，由于操作不规范，致使unity自动导入了部分重复贴图创建了重复材质球，也有一部分模型原因。

      所以要删除这些重复资源，在三个不同场景中可复用的材质球也需复用，不但减小内存，也对渲染优化有帮助

      材质

      总共删了200mb上下的材质贴图资源。

    • 减小模型面片数

      打开Scene的WireFrame渲染模式，发现模型面片数雀氏可以优化，比如基底六边形面片可以只由4个三角形构成，

      我就可以选择用unity网格绘制算法，至于其他的模型，就只能找模型师傅了。

      网格

  • 包体优化

    把Resources文件下的多余文件删掉，也可以改用AssetBundle热加载以减小包头大小。

参考：

[^1]: https://www.researchgate.net/publication/229060009_Emotion_recognition_from_electromyography_and_skin_conductance Emotion recognition from electromyography and skin conductance