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【狂云歌之unity_vr】VR開發(fā)中的優(yōu)化

前言

大概做了大半年的VR開發(fā)，HTCVive上與room scale和手柄控制器、激光相關(guān)的開發(fā)做過，gearvr使用oculus sdk開發(fā)做過，使用Cardboard做普通VR app在Android和iOS上發(fā)布也做過。

vr設(shè)備呢，HTCVive和oculus搞過，gearvr和普通Cardboard類的手機(jī)vr搞過，LG的新的glass接過，露光嚴(yán)重，idealens、還有一大票的國產(chǎn)一體機(jī)，pico、小米，嗯做的好的目前的確還是那幾個大廠的。

由于我參與的項目主要圍繞視頻播放的功能，所以大型3d場景接觸的倒不多，然而還是有很多需要優(yōu)化的點(diǎn)，為什么呢，因為做的視頻播放本身就需要對大于1080p的視頻做解碼、在unity中渲染，對cpu和gpu消耗都很大，擠占了部分性能，所以對其他邏輯和渲染部分的性能要求更高。

VR開發(fā)中的優(yōu)化主要圍繞兩部分吧，一部分是由于VR的特殊場景，雙眼渲染，且對幀率要求高，所以對性能要求也高，還有vr場景下一些特殊要求。另一部分是傳統(tǒng)unity性能優(yōu)化部分，對程序和美術(shù)都有要求。unity相關(guān)的優(yōu)化網(wǎng)上已經(jīng)有很多優(yōu)秀的文章了，我在這只根據(jù)VR開發(fā)與傳統(tǒng)unity開發(fā)的區(qū)別，分享一些優(yōu)化的建議。

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VR優(yōu)化

先從VR幀率卡說起

因為HTCVive和gearvr做的開發(fā)比較多，先說說這兩個設(shè)備卡的表現(xiàn)，對于HTCVive而言，如果程序執(zhí)行時卡頓比如loading或者什么，一般會優(yōu)雅的回到HTCVive的一個默認(rèn)場景，對用戶還算比較友好，而對于gearvr而言，如果卡頓影響了渲染或者幀率低，那么用戶頭轉(zhuǎn)動的時候能明顯看到周圍來不及渲染的黑的地方，如果渲染卡死的話，只剩最后一幀渲染的畫面，周圍的空間都是黑的。

對于PC而言，我們配置的顯卡至少也會是970+吧，性能都比較好，cpu、渲染、IO等性能都比較高，但是到了移動端，相應(yīng)操作性能都會變差，之前對比過一些操作，比如圖片動態(tài)加載，在editor下可能只要幾毫秒最多20幾毫秒，到了移動端可能都要幾十毫秒甚至2-500毫秒的都有，那么幀率降低的簡直不要不要的。所以對于unity而言，不光在editor下看性能指標(biāo)，也要利用profiler觀察在移動設(shè)備的性能。我們在開發(fā)過程中和測試中都要不斷的進(jìn)行性能優(yōu)化。

VR和傳統(tǒng)游戲卡的區(qū)別

傳統(tǒng)游戲也會做很多的性能優(yōu)化，但是卻可以有很多常用的解決方案，例如為了解決資源包大的問題，將資源通過異步下載并動態(tài)加載，為了減少加載的損耗，那么大不了加一個loading畫面，而loading時一般而言隨便卡，不太需要關(guān)注操作的阻塞延遲和幀率，因為loading時無需響應(yīng)用戶操作。甚至有的游戲按一個按鈕也會進(jìn)行阻塞，大不了出個loading嘛反正用戶也會等。

對于VR應(yīng)用，用戶都是可以自由操作轉(zhuǎn)頭的，一旦卡頓，影響幀率，直接會影響用戶視野轉(zhuǎn)動，影響體驗，同時降低幀率刷新后，用戶會有眩暈感，那么就很失敗。

一般什么時候會發(fā)生卡頓呢，對于vr程序開發(fā)而言，往往出現(xiàn)在場景切換時資源加載、初始化腳本邏輯執(zhí)行，例如monobehaviour的awake和start里包含的大量的邏輯，甚至你以為使用了協(xié)程就沒有問題，然而協(xié)程在首次執(zhí)行時第一個yield前可能也包含了大量的邏輯。還有運(yùn)行時動態(tài)資源加載以及常見的每幀處理事情過多導(dǎo)致降幀。

性能優(yōu)化工具

unity提供了一些性能指標(biāo)查看工具，比如profiler和frame debug。

profiler

profiler可以看cpu、render、內(nèi)存等性能消耗，一般可以看出每一幀哪些操作分別消耗了多少時間，找到瓶頸進(jìn)行優(yōu)化。例如我之前在pc上看性能貌似都還可以，但是在gearvr移動端就明顯的看到像Resource.Load()這種操作過多的占用了時間于是優(yōu)化掉。

另外注意不必要的log記得清理，否則在profiler里會占用很多時間。

profiler也可以實時查看unity程序在Android和iOS上運(yùn)行時的性能表現(xiàn)。

framedebug

framedebug可以方便的查看一幀都進(jìn)行了哪些渲染，可以用來優(yōu)化drawcall，在做vr開發(fā)的時候，因為雙眼渲染，所以drawcall比普通程序也會高很多，正常表現(xiàn)是2倍的drawcall，具體平臺就算進(jìn)行了一定的優(yōu)化，看起來往往也要多50%以上的drawcall。

嗯具體優(yōu)化drawcall的方式常規(guī)游戲中也有蠻多，我只說我們做的簡單且立竿見影的優(yōu)化，因為ugui用的多，那么用ugui的sprite pack之后drawcall可以直接ugui中大量sprite的drawcall，再加上雙倍的渲染，drawcall的節(jié)約其實非常可觀，而不用做太多事情。

一些優(yōu)化的經(jīng)驗

場景異步加載

在切換場景的時候，使用異步接口進(jìn)行l(wèi)oad，還是之前說的，同步load會導(dǎo)致卡頓而影響渲染。通過異步加載場景，盡量減少阻塞的時間，因為場景加載完畢運(yùn)行的時候，初始化相關(guān)例如awake和start還是會導(dǎo)致一定的卡頓，這個就要通過后面的方式來解決。

資源分散到每一幀加載

例如加載一些prefab等資源，很多想load就load，或者集中在某個函數(shù)里依次load好，但是這樣其實還是會導(dǎo)致卡頓。所以可以考慮使用協(xié)程等將資源加載分散到每一幀進(jìn)行加載，這樣也可以很快的在幾幀內(nèi)加載完畢，同時幀率也幾乎不會下降。

腳本分散到每一幀執(zhí)行

做項目的時候，在通過profiler調(diào)查性能時，有發(fā)現(xiàn)某一幀干了很多事情，導(dǎo)致卡頓。例如通過for循環(huán)干什么事情再用協(xié)程加載10張圖片，那么這些操作雖然單獨(dú)一個操作只要2-3ms不影響幀率，但是多個累計起來可能就高達(dá)幾十ms甚至更高，就會影響幀率。

另外如果開了10個協(xié)程加載10張圖片，很有可能在圖片下載ok之后，在同一幀之內(nèi)多張圖片同時轉(zhuǎn)為texture，這個操作很耗時，于是會累計導(dǎo)致卡頓，所以我也封裝了一個用來控制類似操作的協(xié)程，每一幀只會執(zhí)行一次這種阻塞耗時操作。

（必殺）黑屏

如果實在沒辦法，那就在特殊阻塞操作之前給用戶一個預(yù)期吧，同時漸變黑屏掉，這樣全黑的情況下，就算渲染卡頓了，用戶也看不出來。比如切換場景后開始的時候會比較卡，可能高達(dá)幾百ms甚至1秒，那么我就給用戶預(yù)期是loading切換場景，先切到黑屏再阻塞，然后渲染ok了再恢復(fù)渲染。我看了有的app也是這樣做的。

一個圖片處理優(yōu)化的例子

對于vr視頻播放app而言，顯示各種網(wǎng)絡(luò)上的圖片是一個比較常見的事情，在vr場景下，圖片分辨率不能太低，而恰巧我們服務(wù)器提供了一張分辨率較低的縮略圖和分辨率較高的大圖，使用小圖呢，不夠清晰，使用大圖呢，過于清晰，會造成閃的效果，同時loading大圖比較慢，不劃算，所以希望得到一個適當(dāng)尺寸的圖。讓服務(wù)器去多給張合適的圖，是最快最方便的途徑，然而~好吧還是希望在客戶端處理一下。

unity實現(xiàn)

如果使用unity的texture相關(guān)函數(shù)，由于unity動態(tài)生成大texture比較慢，在pc上都要幾十ms，如果到了移動端差不多要幾百ms，而且是同步阻塞操作，這個完全不能接受。

如果使用unity多線程操作呢，然而unity多線程不能處理渲染相關(guān)的類例如texture。

或者使用基本c#實現(xiàn)，一般的處理方法是使用System.Drawing，但是也不跨平臺，理論上應(yīng)該有直接對圖片數(shù)據(jù)處理的辦法，但是當(dāng)時也沒有那么多精力去研究。

native實現(xiàn)

使用unity下載圖片并緩存到本地，寫個android的Java插件，使用android多線程處理圖片，然后回調(diào)unity（此處也可封裝為協(xié)程），這樣對unity而言就只剩下JNI的調(diào)用開銷和load適當(dāng)大小圖片的開銷了。當(dāng)然對于iOS平臺需要再寫一個小插件。

Unity優(yōu)化

使用unity做vr開發(fā)，那么優(yōu)化很多也是基于傳統(tǒng)unity游戲開發(fā)的優(yōu)化經(jīng)驗。由于unity接觸也不夠深入，所以基本也是參考其他人的優(yōu)化方法，逐漸去學(xué)習(xí)使用和深入了解。

舉例參考
http://www.cnblogs.com/murongxiaopifu/p/4284988.html

等等，這個unity優(yōu)化相關(guān)可以百度或者google到很多系統(tǒng)的文章，大同小異。優(yōu)化之路漫漫。

結(jié)語

總之傳統(tǒng)unity游戲開發(fā)有很多種途徑進(jìn)行優(yōu)化，必要時也可以有很多種方式避免用戶輸入和感知卡頓，可以在某些情況下降幀，而VR開發(fā)由于雙眼渲染、頭部控制的存在，對性能要求更高，壓榨幀率，需要降幀的時候也需要特殊處理（例如黑屏）。

我看HTCVive上有些app在配有980的相對配置較高的機(jī)器上也很卡頓，還是希望可以在細(xì)節(jié)處優(yōu)化，在用戶體驗上可以流暢。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的vr优化的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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