Unity for Intel x86 平台优化指南：第 4 部分

Intel 平台上的 Android

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2016 年 4 月 19 日

CPOL

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不必要的过高分辨率纹理很容易成为移动游戏和较慢硬件的瓶颈。

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编辑器优化

压缩纹理

过高分辨率的纹理很容易成为移动游戏和较慢硬件的瓶颈。始终值得验证您在场景中使用的纹理是否为压缩格式，并且您已选择“生成Mip贴图”复选框以启用mip贴图。Mip贴图类似于前面讨论的LOD系统，但用于纹理分辨率。如果您绘制的任何对象离摄像机非常远，则无需使用1024 x 1024纹理来获得细节，因为该对象可能只被几个像素覆盖。

图44. 在Inspector选项卡上压缩纹理并为选定纹理生成mips

您可以通过在GPA中捕获帧并在您希望调查的绘制调用的“**纹理**”选项卡中查看，来验证您的纹理是否正在被压缩以及mips是否正在生成。需要提及的是，生成mip贴图在某些情况下实际上可能会因为生成额外数据而导致性能下降。一如既往，请在您的应用程序中验证此选项。

图45. 在帧分析器中查看纹理的第4个MIP级别和格式

移动端内置着色器

在您的移动应用程序中使用内置着色器时，通常值得切换到Unity提供的移动版本对应项，以确保使用较低精度的浮点值和移动特定的优化。通过选择您的材质并在下拉菜单中找到“移动”部分（图41），在您的应用程序中尝试它们。

图46. Unity中的内置着色器

静态批处理

批处理将相似着色的几何体组合成单个绘制调用。这减少了通常伴随额外调用而产生的驱动程序开销。您可以通过选择“文件”->“构建设置”->“播放器设置”，然后勾选列出的“静态批处理”选项来开启静态批处理。Unity现在将默认启用这些设置。

图47 “其他设置”中“渲染”下的“静态和动态批处理”复选框

勾选所有不会移动的游戏对象的静态复选框。这将允许在共享相同材质的多个相似对象上使用静态批处理。

图48. 基于对象的批处理复选框

请确保使用 Renderer.sharedMaterial 而非 Renderer.material，以保持材质共享。
如果可能，将同一材质（漫反射、凹凸高光等）使用的多个纹理组合成一个纹理图集，以增加批处理对象的数量。

大多数情况下，静态批处理将为您的应用程序带来巨大的好处，但在某些情况下最好不要使用它。如果您需要降低内存使用量，使用静态批处理可能会不利。即使共享几何体数据的对象也必须将每个实例的顶点/索引数据副本打包到绘制调用的顶点和索引缓冲区中。Unity 提供了一个静态批处理在茂密的森林场景中可能出错的示例。在这种极端情况下，每个具有相同材质的树在发出调用之前都被打包到这些缓冲区中，这可能会导致性能问题。

动态批处理

动态批处理与静态批处理概念相同，但它批处理动态对象（移动对象）的绘制调用。

动态批处理仅应用于总顶点属性少于900个的对象（可能会有变化）。
接收实时阴影的对象将不会进行批处理。

HDR - 高动态范围

如果您的场景使用延迟渲染并包含HDR效果（如Bloom和Flare），通过在相机设置中勾选HDR框，您将看到绘制调用显著减少。需要注意的是，每个相机都有自己的HDR复选框。在使用DirectX 10或更高版本进行延迟渲染时，最好使用HDR。HDR与片段着色器关系最密切。如果您希望使用HDR效果，请遵循以下指南：

使用延迟渲染
勾选需要HDR效果的每个相机上的HDR框（图44）

图49. 相机设置中的HDR选项

选择最佳渲染路径

为您的应用程序选择最佳渲染路径高度取决于您想要实现什么。以下是Unity提供的每种渲染路径的简要概述及其优缺点。希望通过这些信息，您将能够根据您的项目具体情况选择合适的路径，但与其他优化一样，始终要对每个选项进行测试！一个很好的方法是，编写一个代码开关，通过按下一个按钮来改变渲染路径，然后通过Unity Profiler和GPA实时观察每种路径的效果，以找出哪种渲染路径最适合您的游戏。

顶点照明渲染

图50. 使用顶点照明路径渲染场景的最终渲染目标

优点
1. 仅基于每个顶点而非每个像素执行光照计算
  - 对于一个在4K显示器上覆盖整个全屏窗口、拥有1024个顶点的模型，将执行光照计算
    - 在每顶点光照方法中执行1024次
    - 在每像素光照方法中执行8294400次
2. 可大幅提高移动设备性能
3. 易于分析。所有操作都在基础通道中完成。
缺点
1. 不支持实时阴影和其他每像素效果
2. 低质量照明（图..）

Vertex-lit rendering path breakdown (all in the base pass)

图51. 顶点照明渲染路径分解（全部在基础通道中）

前向渲染

图52. 使用前向路径渲染场景的最终渲染目标

优点
- 光照通过每像素、每顶点和球谐函数技术的组合完成
- 支持实时阴影和其他每像素效果
- 不会产生延迟路径中构建g-buffer所需的内存成本
缺点
- 如果不注意，可能会导致许多绘制调用覆盖相同的像素
通道分解
- 基础通道
  - 第一个每像素光照预留给最亮的方向光。
  - 接下来，绘制最多3个标记为重要的其他每像素光照。如果没有光照标记为重要，则选择场景中最亮的3个。如果标记为重要的光照数量超过“项目”->“质量”中的“每像素光照计数”设置值，则这些光照将在额外的通道中完成。
  - 接下来，最多4个光照以每顶点方式渲染。
  - 最后，剩余的光照使用球谐函数计算（这些值总是被计算，所以在GPU上基本上是免费的）。
- 每像素光照通道
  - 在基础通道之后，为每个剩余的每像素光照执行额外的通道。
- 半透明对象通道
  - 为半透明对象执行额外的通道。

图53. 使用前向路径渲染场景的最终渲染目标

延迟着色

图54. 使用延迟路径渲染场景的最终渲染目标

优点
1. 照明性能与场景复杂性无关
2. 用大量光照计算（FLOPS）换取更多的内存使用，从而增加内存瓶颈的可能性
3. 支持实时阴影和每像素效果
缺点
1. 不直接支持半透明渲染。这些对象通过额外的正向通道绘制。
2. 由于g-buffer的构建，内存使用量更高
3. 不支持抗锯齿
4. 不支持Mesh Renderer的“接收阴影”标志
通道分解
1. G-buffer 通道
  - 渲染所有不透明对象以构建g-buffer。布局如下：
    - 渲染目标0：ARGB32 – RGB通道中的漫反射颜色和Alpha通道中的遮挡数据
    - 渲染目标1：ARGB32 – RGB通道中的镜面颜色和Alpha通道中的粗糙度
    - 渲染目标2：ARGB2101010 – RGB中的世界空间法线，Alpha通道未使用
    - 渲染目标3：ARGB32（非HDR）或ARGBHalf（HDR）– 发射、照明、光照贴图和反射探头缓冲区
    - 深度和模板缓冲区
2. 光照通道
  - 使用 g-buffer 通道生成的纹理执行每像素光照计算。Unity 将传入几何边界体以进行 Z-test，从而轻松检测被遮挡/部分遮挡的光源。
  - 生成RGB通道包含漫反射光照值，alpha通道包含单色镜面颜色的纹理。
3. 光照应用通道
  - 最后一个通道再次绘制所有对象，使用光照通道生成的纹理将光照应用于每个对象。
4. 半透明对象通道
  - 需要额外的正向通道。

图55. 使用延迟路径渲染场景的最终渲染目标

*更多关于可用渲染路径的信息，请访问 https://docs.unity3d.org.cn/Manual/Rendering-Tech.html

警惕额外的正向绘制调用

如前所述，前向渲染路径将为影响几何体的每个光源发出额外的绘制调用，直到编辑器质量设置部分中所示的“**每像素光源计数**”设置。标记为重要的光源将首先用于这些调用，但如果没有标记，Unity 将选择下一个最亮的光源。在某些情况下，这可能会导致大量不必要的开销，尤其是在烘焙光源是可选的情况下。GPA捕获的以下屏幕截图显示了基本绘制以及3个额外的颜色。如果需要避免以下情况，烘焙光源或降低质量设置中的每像素光源计数可能会有益。