franciscochonge 发表于 2022-1-18 09:08

Unity游戏开发

本文仍处于草稿阶段，有些细节还没补充上，最近有点事。本篇主要讲得是手游CPU优化，属于Unity中级水平篇，不涉及GPU、Shader渲染细节的优化。
优化的3种类型


[*]低级：设置（因地制宜）
根据测试目标机型的性能指标，自动为其设置合适的参数。
如：检测到低端手机就不开阴影，设置为低帧率。

[*]中级：经验（不择手段）
通过一系列取巧（符合一定规律）或作假的手段，达到性能消耗少的同时，效果和原来几乎一致。
如：使用精灵图集、List.Clear代替New List，防止出现GC。

[*]高级：平衡（消耗转移）
增加一项指标，减少另一项（超标）指标。
如：静态合批就是增加内存，减少DrawCall。
优化目的


[*]稳定（防止卡顿）
[*]流畅（高帧率运行、切换场景流畅、战斗流畅等）
[*]低耗低热（提高用户体验）
[*]低流量（减少服务器压力，花更少的钱）
优化指标

手游优化指标建议（2021年）

[*]DrawCall：（安卓）100以内，峰值150以内；（iphoneX以下）70以内，峰值是100
[*]Verts（三角顶点数）：200K以内
[*]Tris（面数）：400K以内
[*]SkinMeshRender：50以内（ECS除外）
[*]RigidBody：50以内
[*]Collider：100以内
设置界面一般控制的参数

[*]整体设置推荐组（高、中、低、自定义）
[*]帧率（30、45、60）
[*]抗锯齿（无、2X、4X）
[*]后处理效果等级（关、普通、高级）
[*]特效效果等级（普通、高级）
[*]纹理等级（普通、中等、高级）
适配机型要求

[*]高级：在保证所有设计和美术效果的情况下，适当调高一些参数（帧率、描边、抗锯齿、后处理效果等级等）
[*]中级：保证展示出项目的所有设计和美术效果。
[*]低级：只保证功能，不保证美术效果。
[*]更低级：请用户换手机。
<hr/>性能分析

两种比较常用的性能分析网站

[*]UWA性能测试文档
UWA是很老牌的性能优化服务商，做的时间久，经验丰富。除了本地测试产品之外，他们也有云端测试产品和驻场服务。

[*]UPR
UWA是提交项目，由侑虎团队进行托管测试，而UPR是提供工具让项目自己测试。玩游戏手机发烫的主要原因

[*]内存占用长时间超过标准值（使用RenderTexture未卸载、一口气加载所有贴图资源、频繁GC等）
[*]CPU占用高（DrawCall）
[*]GPU占用高（后处理、抗锯齿）
[*]高帧率（代码Update消耗占比高）
[*]手机本身原因（充着电玩、硬件出现问题、手机本身性能不好等）
推荐文章

[*]《天谕》手游分析报告(下)-性能优化分析 - 放牛的星星的文章 - 知乎
[*]Unity基础教程系列(新)（四）——测量性能（MS and FPS）
<hr/>CPU优化

合批

DrawCall高为什么会有性能问题？
渲染流水线问题，如果有大量DrawCall（CPU提交数据多），GPU就会处于空闲状态。
关于静态批处理/动态批处理/GPU Instancing /SRP Batcher的详细剖析 - SamUncle的文章 - 知乎

[*]静态合批：相同材质球（减少Dc，但增加内存，对LOD不友好，非静态物体无效）
[*]MeshBaker：类似静态合批，但它是手动的，静态合批是自动的。
[*]动态合批：相同材质球（要求苛刻，有很多限制，一般用于UI）
[*]GPUInstance：相同材质球、相同Mesh的物体才生效（一次绘制调用最多是500个实例）
[*]SRP合批：Shader中变体一致，就可以启用SRP Batcher加速（本质并不会降低Draw Calls的数量，它只会降低Draw Calls之间的GPU设置成本）
阴影


[*]Build-In渲染管线开启阴影性能很差。
[*]面片阴影（即原来物体显示模式勾选为ShaderOnly），可以被合批。
[*]如果完全是平地，使用平面阴影投射方案性能好，效果好（无论是哪种渲染管线都可以使用）。
[*]投影（Unity的投影阴影 - 冰心夜雨的文章 - 知乎） 。
抗锯齿与后处理


[*]错误的使用抗锯齿和后处理会导致 GPU和CPU 消耗攀升
物理优化



代码效率



http://pic4.zhimg.com/v2-8e0f478f392f7011b431861799790af3_r.jpg

[*]代码效率 - ECS篇（补全中）
粒子特效篇


[*] 同一节点下的粒子系统们【含有不同材质】，需要给特效设置RenderQueue。



添加图片注释，不超过 140 字（可选）



添加图片注释，不超过 140 字（可选）

<hr/>内存优化

UWA内存标准（2017年）


[*]总内存： 150 MB
[*]纹理资源： 50 MB -> Assets - Texture2D 和 Assets（和Not Saved） - RenderTexture
[*]网格资源： 20 MB -> Assets - Mesh
[*]动画片段： 15 MB -> Assets - AnimationClip
[*]音频片段： 15 MB -> Assets - FMOD
[*]Mono堆内存： 40 MB -> Simple - Mono
[*]其他： 10 MB（不含字体）



ProFiler查看内存

GC


[*] 少用协程(开启一个协程，至少分配37B的内存，实例(21B)，Enumerator(16B))
[*] 避免运行时New
[*] 避免字符串+连接：建议使用stringBuilder或String.Format
[*] 少用obj.name（39B）/obj.tag：都会返回新的字符串
[*] 集合Clear代替 New集合
[*] 使用缓存思想：对象池、公用对象
[*] 避免装箱
[*] 用List代替ArrayList
[*] unity5.5（2017）以下版本,避免Foreach(会把代码转成IL，有装箱操作）
[*] 谨慎在项目中使用不知细节的插件
加载模块

《天谕》手游分析报告(下)-性能优化分析 - 放牛的星星的文章 - 知乎按需加载：只加载用到的资源,卸载不用的资源。

[*]场景流式加载

[*]分层(不同物件有不同的视距)
[*]分块(九宫格加载可视物体)
[*]流式(异步动态加载卸载周围的资源)
[*]LOD


[*]动画按需加载
[*]音频体素等其他方案
导入格式规范
分类文件，根据文件夹路径，使用代码在导入时自动设置导入文件的格式。

[*]贴图：TextureImportSetting
[*]模型：FbxImportSetting
动画文件

Unity+模型/动画的优化方案 - 喵小逗的文章 - 知乎

[*]不勾选Read/Write
[*]Model如果是动画文件，Avatar Definiton = FromOther,
[*]Model如果是皮肤文件，（如果需要随骨骼动，那么勾选出来）
[*]不勾选导入材质
[*]优化计算精度
《天谕》手游分析报告(下)-性能优化分析 - 放牛的星星的文章 - 知乎动画按需加载

[*]AnimatorController会把动画一次性全部加载进来,如果动画过多,则会耗时过高,卡顿,内存过大。可以使用PlayableController和PlayableGraph来控制
[*]动画可以按需异步加载，基于Playable API实现StateMachine/BlendTree/Layer
[*]可全局缓存和复用，从AnimatorController导出(兼容,易用,转换快)
纹理

1. 纹理贴图参数

[*] Read/Write：可以在运行时进行贴图合并操作，但双倍内存消耗，通常需要关闭。
[*] Mipmap：生成多级LOD图片，在运行时根据摄像机距离自动切换图片，会将纹理内存提升1.33倍。
[*] SRGB(通用色彩标准)：和渲染空间有关，Mask纹理、噪声图等需要取消。
[*] MaxSize：越高越清晰，内存占用量也会增加。（512X512：1024X1204：2048X2048 - 1 ：4：16）
2. 纹理贴图格式
Unity2018以下，IOS平台建议使用PVRTC压缩，Android建议使用ETC1压缩

[*]美术效果排序（从高到低）：RGBA32 > RGBA16 > ETC1/ETC2/PVRTC
[*]性能优化排序（从高到低）：ETC1/ETC2/PVRTC > RGBA16 > RGBA32
Unity2018以上，IOS和安卓均建议使用ASTC
ASTC纹理压缩格式详解 - Ssiya的文章 - 知乎
ASTC格式支持RGBA，且适用于2的幂次方长宽等比尺寸和无尺寸要求的NPOT（非2的幂次方）纹理。 无Alpha通道（建议）


[*]【正常贴图】正常质量:ASTC 8x8；高质量：ASTC 6x6（如：面部、场景地面）
[*]【法线贴图】正常质量:ASTC 5x5；高质量：ASTC 4x4

有Alpha通道（建议）（带Alpha通道的贴图压缩质量会下降）


[*]【正常贴图】正常质量:ASTC 5x5；高质量：ASTC 4x4（如：特效）

3. 纹理或纹理图集优化原则

[*]九宫格图：最小化处理
[*]大图（背景图、骨骼动画图、人物原画），不打入图集
[*]图片导出为：能倍4整除的尺寸（如：400x800)
4. 分治纹理图集

[*] 如果图片全局通用：放入常驻内存图集
[*] 如果图片很小，出现在多个UI：每个UI的图集都打入这个图片，并且对应UI使用自己的图集
[*] 如果图片很大，出现在多个UI：按需加载，当需要用到的UI启动时，再对应UI图集到载入内存
音频资源

Unity基础之音频资源设置

[*] 经常播放、短音频："Decompress On Load"和"PCM"
[*] 经常播放、中等大小音频："Compressed In Memory"和"ADPCM"
[*] 很少播放、短音频："Compressed In Memory"和"PCM"
[*] 很少播放、中等大小音频："Compressed In Memory"和"Vorbis - Quality 70左右"（最低内存占用）
[*] 长音频："Vorbis - Quality 70左右"和"Streaming"（或 "Compressed In Memory"：磁盘I/O操作被替换成内存的消耗）
模型资源







数据表大小优化

《天谕》手游分析报告(下)-性能优化分析 - 放牛的星星的文章 - 知乎

[*]数字压缩类似protobuf的varint编码进行优化
[*]集中提取字符串并去重
[*]提取表格公共(相似)部分
[*]读取速度和易用性
[*]适当添加缓存
[*]返回userdata,通过修改metatable,保持对外的一致性
[*]readonly(Lua无法实现,但是C++简单,不过新版本Lua好像有了)
ShaderLab内存优化

《天谕》手游分析报告(下)-性能优化分析 - 放牛的星星的文章 - 知乎

[*]变种过多：合理使用#pragma multi_compile 和 #pragma shader_feature
[*]合并变种： #pragma multi_compile A B C
[*]关闭内置变种：#pragma skip_variants,如:nodynlightmap,nofog,noambient,nolppv等
[*]禁用内置shader：诸如Standard Shader等。
[*]使用ShaderVariantCollection：统一管理
[*]OnProcessShader剔除变体：2018.2版本之后可以用

mastertravels77 发表于 2022-1-18 09:09

如果我没记错的话，string.format底层用得就是stringbuilder，为啥会快两倍呢？

yukamu 发表于 2022-1-18 09:14

呃[害羞]其实我的意思是 使用后面2者会比较好。这样写可能有点误解 谢谢提醒。
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