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我们在学习优化课程之前要预先做好准备功能
例如最主要是的接收到一个优化的任务#xff0c;应该怎么做#xff0c;其次怎么做#xff0c;最后怎么做。
也要学习一些专业工具以及专业术语
了解游戏运行机制#xff0c;在排查期间思路会更清晰 1.优化目的…Unity优化总纲
我们在学习优化课程之前要预先做好准备功能
例如最主要是的接收到一个优化的任务应该怎么做其次怎么做最后怎么做。
也要学习一些专业工具以及专业术语
了解游戏运行机制在排查期间思路会更清晰 1.优化目的
达成目标帧率运行帧率稳定确保目标画质 2.参与优化的部门
优化需要整个团队一起来做不是某个神人可以搞定一切的
三个关键职能
美术模型贴图绑定动画场景搭建技术美术材质shader特效程序游戏代码 3.优化流程 发现问题什么平台什么操作系统什么情况下出现的问题一般问题还是特例问题等。
定位问题什么地方造成的性能问题我们要用什么工具什么方法确定瓶颈。
研究问题确定用什么方案处理这个问题要考虑性能优化的前提。
解决问题按问题研究的结论去实际处理并验证处理结果与预期的一致性。 4.影响性能的四大类问题
CPUGPU带宽内存 我们可以形象的把CPU和GPU当做一个工厂而内存相当于一个仓库带宽相当于运输路线。 如果将他们当做一个整体来看性能的瓶颈可能发生在两个工厂的生产能力仓库的存储能力以及工厂与工厂之间工厂与仓库之间的道路是否畅通运输工具和运输能力是否跟得上。 另外工厂内或者说CPU和GPU也像整个工厂系统他们内部也分为车间仓库也就是芯片内的逻辑处理单元ALU工厂内的仓库L1L2级的缓存以及它们之间的通信他们像车间与车间之间车间与厂内仓库之间的道路的工厂系统所以一旦定位到了出CPU和GPU上的问题时我们还要再去看这个工厂内的系统优化就像一个套娃优化也需要迭代进行。 隐藏的几类小问题
功耗比填充率发热量 比如说功耗比可以理解成工厂生产相同数量的产品所需要耗费的能源对比我们设备上就是达到相同能力的耗电量这对于一些用电池的设备也是个性能指标同样功耗比越高发热量也会越大而填充率你可以理解成工厂运输道路使用50吨每车的运输载具载具每小时出发但是你的工厂每小时只能生产30吨的产品或者说运输载具只有20吨你一车装不完两车又浪费的情况换到我们实际渲染中你的纹理和资源很大带宽一次传不过去两次又浪费的情况这时我们要修改资源大小来匹配设备的带宽避免填充率不足或者带宽阻塞问题。另外还有发热量比如你的芯片主频很高但功耗比很差发热量也一定会升高另外还有一些移动设备不仅芯片发热显示屏幕的功耗高也会造成发热这样也会带来整体硬件温度高一些操作系统会防止硬件温度过高而采取硬件降频的方式这同样会带来一些性能问题。 5.性能分析工具
Unity Profiler(主要)Frame Debugger调试渲染性能的利器Frame Debugger在优化DrawCall和调试Shader时非常有用。Physics DebuggerUIElements DebuggerIMGUI DebuggerMemory Profiler (Package Manager提供)检测Unity应用程序内存使用情况帮助开发者找到内存泄漏和不必要的内存分配。Profile Analyzer (Package Manager提供)标准的Profiler只能查看单帧的数据而Profile Analyzer能够帮助开发者对一段时间内的性能数据进行更深入的分析。 6.常用词汇介绍
DrawcallDraw Call绘制调用是指渲染引擎向图形硬件发送渲染命令以绘制一个或多个图形对象的过程Cpu向GPU发起的一种在屏幕上绘制内容的请求。。每个Draw Call都代表了一次绘制操作渲染引擎将要求图形硬件绘制一个或多个三维物体或图形元素。理解和优化Draw Calls对于提高游戏性能和渲染效率非常重要。
OverDraw指在渲染过程中同一像素被多次绘制的现象。当多个UI元素、模型、粒子系统、地形系统等重叠时每个像素都需要被多次绘制这超出了渲染所需的最小像素数因此被称为Overdraw1。Overdraw会导致性能下降尤其是在移动设备和VR设备上因为它会增加GPU的负担。 7.优化时的环境
编辑器运行真机运行 8.优化目标帧率
市面上多数游戏60fps市面上VR游戏不同设备要求不同但是基本在70fps以上 9.每帧的运行机制
渲染一帧所需要的时间--CPU计算所需时间GPU消耗所需时长。每帧中所有事务完成的足够快时游戏流畅运行。每帧中所有事务完成的不够快时游戏运行卡顿。
CPU事务
skinning batching(Static Batching、Dynamic Batching 等批处理)物理相关计算粒子特效用户脚本处理玩家输入等信息..................
GPU事务
shaderdrawcallimage effect(后处理)
内存事务
Unity由两部分内存来组成原生内存Native Memory和托管内存Managed Memory。
其中 Native Memory 是引擎管理的内存大家接触的会比较少而且可操控性也比较少。例如资源文件如纹理贴图模型网格音频动画等以及引擎内部模块如渲染模块粒子模块物理模块等这些所占的内存就由Unity自身来进行管理的。
我们平时开发通常会接触到的是 Managed Memory也就是我们自己定义的各种类如果这部分内存爆了就需要我们自己去进行优化。
需要注意的是Managed Memory 包括了用户使用的 值类型(Value Type)值和引用类型(Reference Type) 对象 所占用的内存通常情况下值类型 分配在栈上引用类型分配在堆上栈上保存的只是一个引用地址这其中只有 引用类型 的部分需要 Garbage Collection 进行管理。
CPU和GPU并不各自孤立
如果CPU在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。
如果GPU处理shader消耗大量时间那么即使优化物理和脚本也不会提高帧率。
当 CPU 压力大而 GPU 压力小时就不应该采取一些加大 CPU 压力以减少 GPU 压力的方法。反之亦然。
因此我们要分析找到影响运行性能的短板。 10.针对性优化
1、CPU优化
CPU是Unity 3D游戏运行的核心处理器负责处理游戏逻辑、物理计算以及渲染命令的调度。因此CPU优化的关键在于减少不必要的计算开销提高处理效率。 减少Draw CallsDraw Call是CPU调用底层图形接口的过程每次调用都会占用一定的CPU时间。因此减少Draw Calls是提升渲染性能的重要手段。可以通过以下方式实现 使用批处理Batching包括静态批处理Static Batching和动态批处理Dynamic Batching。静态批处理适用于不移动的物体而动态批处理则适用于小型动态物体。通过批处理可以将多个物体合并为一个进行渲染从而减少Draw Calls。合并材质和纹理将多个物体使用相同的材质和纹理可以更容易地进行批处理。同时使用纹理图集Texture Atlas代替一系列单独的小贴图也可以减少状态转换提高渲染效率。优化Shader使用简单的Shader算法避免复杂的运算和效果如反光、阴影等这些效果会使物体多次渲染增加Draw Calls。 物理组件优化物理组件如Rigidbody、Collider会增加物理计算量因此应尽量减少不必要的物理组件使用。同时使用离散的碰撞检测方式避免使用复杂的Mesh Collider。 代码优化优化代码结构减少不必要的计算。例如使用for循环代替foreach循环避免在Update方法中执行复杂的逻辑运算使用协程Coroutine或定时器InvokeRepeating来分散计算负担。
2、GPU优化
GPU负责渲染游戏画面其性能直接影响游戏的视觉效果和流畅度。因此GPU优化的关键在于提高渲染效率减少渲染开销。 减少顶点数量和面片数简化模型减少顶点数量和面片数可以降低渲染复杂度提高渲染效率。 纹理压缩使用适当的纹理压缩格式如ETC2、PVRTCiOS、S3TCAndroid/PC可以在保证视觉效果的前提下降低显存占用。 光照优化使用光照贴图Lightmapping预计算静态物体的光影效果避免实时计算。同时减少实时光源和阴影计算可以降低GPU的渲染负担。 LOD技术使用LODLevel of Detail技术为高多边形模型制作低多边形的替代版本在远距离时切换到低分辨率的模型减少渲染负担。 遮挡剔除使用遮挡剔除Occlusion Culling技术剔除被遮挡的物体减少不必要的渲染。
3、内存管理
内存管理是Unity 3D性能优化的重要环节合理的内存管理可以避免内存泄漏和内存碎片提高游戏的稳定性和流畅度。 对象池使用对象池Object Pooling技术重用已创建的对象避免频繁地创建和销毁对象特别是在需要反复生成或移除的物体如子弹、敌人上。 资源动态加载使用Asset Bundles或Addressables动态加载和卸载资源避免在场景开始时加载过多资源占用内存。 减少垃圾回收避免在运行时频繁创建和销毁对象减少垃圾回收Garbage Collection的频率从而降低CPU的开销。 压缩图片和音频通过压缩图片和音频文件可以减少内存和带宽的消耗。 11.性能问题可能得情况
瓶颈可能性按由高到低的顺序排列个人经验仅供参考使用
CPU利用率带宽利用率CPU和GPU强制同步片元着色器指令性能排查的时候改变屏幕分辨率即可可读写几何图形到CPU到GPU的传输可读写纹理CPU到GPU的传输顶点着色器指令几何图形复杂性 今天是2024年12月3日
重复一段毒鸡汤来勉励我和你
你的对手在看书
你的仇人在磨刀
你的闺蜜在减肥
隔壁的老王在练腰
而你在干嘛
