franciscochonge 发表于 2022-12-28 10:51

游戏开发49课 性能优化7



4. 渲染优化


渲染优化的目的是减少Draw Calls,减少渲染状态切换开销,降低显存占用,降低带宽和GPU负担。在讲解渲染优化之前,先了解渲染性能消耗点。

[*]Draw Call数量
Draw Call有些引擎也称为SetPass Call。一个Draw Call就是游戏调用OpenGL/D3D等图形渲染的绘制API一次(如OpenGL的glDrawArray和glDrawElements)。一次Draw Call完整地跑完了整个渲染管线(下图),期间要涉及的数据/状态/计算很多,绘制前会先创建各种GPU数据,还可能每帧更新这些数据,数据更新又涉及到带宽。




所以,每帧Draw Call数量是衡量渲染性能的关键指标。

[*]渲染状态切换
每次Draw Call前会对图形渲染层设置一系列的渲染状态,如是否开启深度测试/是否开启Alpha Test/是否开启Alpha Blend等等。这些状态通过图形渲染的驱动层最终应用到GPU中(下图)。




从上图可以看到,应用程序(游戏)发送的渲染指令,会经过OpenGL/DirectX等图形层和显卡驱动层,最终才能应用到GPU硬件。由于当代显卡驱动做了很多工作:状态管理/容错处理/逻辑计算/显存管理等等,属于重度封装,会消耗较多性能。所以,尽可能减少状态切换,是优化渲染性能的重要措施。

[*]带宽负载
此处的带宽是指CPU经过主板总线传输数据到GPU的能力,单位通常是GB/s。当然GPU也可通过总线传输数据到CPU,但传输能力远远低于CPU到GPU。
广义的带宽还包括GPU和显存之间,GPU各部件之间的数据传输。




上图所示,CPU和GPU通过PCI-e总线相连,它们之间的传输能力是有上限的,这个上限就是带宽。如果绘制需要传输的数据大于带宽(即带宽负载过高),就会出现画面卡顿/跳帧/撕裂/延迟/黑屏等等各种异常。
<ul><li data-pid="IUZQvebw"><b>显存占用
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