游戏开发49课性能优化7

franciscochonge · 发表于 2022-12-28 10:51

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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