NGUI所見即所得之深入剖析UIPanel,UIWidget,UIDrawCall底層原理

By D.S.Qiu

尊重他人的勞動，支持原創，轉載請注明出處：http.dsqiu.iteye.com

?

? ? ? ? 之前項目中用的NGUI的版本是3.0.7 f3，開始的時候感覺沒有什么問題，直達最近項目UI的完成度比較高時，就突然出現掉幀很嚴重的現象，即使只有一個UI打開（其他都是active = false的情況下），打開profier，發現UIPanel LateUpdate 竟然占了CPU使用率的50%左右，這太恐怖了，雖然之前看到過有吐槽NGUI的機制的，但是我覺得為了保證通用犧牲一些性能還是在所難免的，但是沒想到這個版本竟然這么廢。

? ? ? ? 之前雖然研究過NGUI的UIWidget, UIDrawCall,UIGeometry和 UIPanel等基礎腳本（NGUI所見即所得之UIWidget , UIGeometry & UIDrawCall，NGUI所見即所得之UIPanel），也大概清楚了NGUI的繪制原理。但對具體的邏輯還是不夠清楚，有點鳳毛麟角。為了更好的改進NGUI的性能以及更加規范使用NGUI，只有把NGUI的底層吃透。

? ? ? ? 由于在之前的文章介紹了UIGeometry，UIDrawCall和UIWidget之間的關系，以及UIPanel的管理機制，所以本文主要剖析底層的原理，主要要弄清楚一下問題：

?

? ? ? ? ? ? ? ?1. transform ,大小（size)的變化的底層繪制影響

? ? ? ? ? ? ? ?2.顏色（包括透明度）變化的底層繪制影響

? ? ? ? ? ? ? ?3.enable 和 disable 狀態變化底層的處理

? ? ? ? ? ? ? ?4.UIDrawCall 和 UIPanel 機制的細節

? ? ? ?

? ? ? ? 未免讀者理不順，先簡單說下UIGeometry，UIDrawCall和UIWidget的關系：UIWidget是UI的基礎組件（UILabel,UISprite）的基類，含有組件的基本信息（width，Height，color等），UIGeometry是UIWidget的幾何數據，記錄了頂點坐標，貼圖的UVs和顏色等信息，UIDrawCall是將多個UIWidget的UIGeometry組合起來一起繪制，具體的UIWidget如果共用一個UIDrawCall由UIPanel控制，要想了解更多可以點擊上面的鏈接的文章查看。

? ? ? ? 雖然從人的求知欲角度，我們的疑問是按照上面 1-4 排列的，但是下面卻是從 4開始介紹，只要把4理解透了3,2,1就自然迎刃而解了。

UIDrawCall

? ? ? ? UIGeometry相對簡單，這里就不再浪費篇幅介紹了，UIDrawCall是繪制的基礎組件，還是有必要仔細介紹下。

1.成員變量

? ? ? ? 僅對幾個比較重要又搞不明白的變量進行解析：

? ? ? ? a)List<UIDrawCall> mActiveList 和 mInactiveList ： 為什么會有兩個List，mAcitveList 保持當前激活的UIDrawCall， mInactiveList主要是用于回收UIDrawCall.Destroy()的UIDrawCall，以達到循環利用避免內存的反復申請和釋放，減少GC的次數。這個機制前面介紹的 vp_Timer采用這個策略。

? ? ? ? b)Material mMaterial 和 mDynamicMat：不是講究節約內存么，怎么會有兩個Material，mMaterial就是我們圖集的材質Material，mDynamicMat是實際采用的Material，因為UIPanel 的 Clipping有 AlphaClipp 和 SoftClip 這兩個是要通過切換Shader來實現的，所以需要對應動態創建一個Material，這個就是mDynamicMat的存在。

? ? ? ? c)bool mRebuildMat 和 isDirty：這兩者表示UIDrawCall所處的狀態，當改變UIDrawCall的 Material 和 Shader ，mRebuildMat就變為 true，就會引起 RebuildMaterial()的調用。isDirty若為 true ，表示UIDrawCall要進行重寫“填充”，調用Set函數

C#代碼??

public?Material?baseMaterial??

{??

????get{return?mMaterial;}??

????set??

????{??

????????if?(mMaterial?!=?value)??

????????{??

????????????mMaterial?=?value;??

????????????mRebuildMat?=?true;??

????????}??

????}??

}??

public?Shader?shader??

{??

????get{?return?mShader;}??

????set??

????{??

????????if?(mShader?!=?value)??

????????{??

????????????mShader?=?value;??

????????????mRebuildMat?=?true;??

????????}??

????}??

}??

2.幾個重要的函數

? ? ? ? a)CreateMaterial, RebuildMaterial 和 UpdateMaterial，這是三個后面包含前面，總之就是完成材質的創建或更新。

? ? ? ? b)Set (BetterList<Vector3> verts,BetterList<Vector3> norms,BetterList<Vector4> tans,BetterList<Vector2> uvs,BetterList<Color32> cols)，根據verts,norms,tans,uvs,cols重新構建Mesh，MeshRender

C#代碼??

mMesh.vertices?=?verts.buffer;??

mMesh.uv?=?uvs.buffer;??

mMesh.colors32?=?cols.buffer;??

if?(norms?!=?null)?mMesh.normals?=?norms.buffer;??

if?(tans?!=?null)?mMesh.tangents?=?tans.buffer;??

? ? ? c)OnEnable,Ondisable 和 OnDestroy：銷毀了mDynamicMat，可以看出Material比Mesh更簡單，不用太考慮內存問題，然后OnDestroy()沒有發現調用。

C#代碼??

void?OnEnable?()?{?mRebuildMat?=?true;?}??

??

void?OnDisable?()??

{??

????depthStart?=?int.MaxValue;??

????depthEnd?=?int.MinValue;??

????panel?=?null;??

????manager?=?null;??

????mMaterial?=?null;??

????mTexture?=?null;??

??

????NGUITools.DestroyImmediate(mDynamicMat);??

????mDynamicMat?=?null;??

}??

??

void?OnDestroy?()??

{??

????NGUITools.DestroyImmediate(mMesh);??

}??

? ? ? ?d)Create , Clear 和 Destroy：Create 先從mInactiveList中取出一個，在附上屬性達到重復利用，Destroy是將沒用的UIDrawCall從mActiveList移到mInactiveList中：

C#代碼??

static?UIDrawCall?Create?(string?name)??

{?????????

???????????????//省略其他處理??

????if?(mInactiveList.size?>?0)??

????{??

????????UIDrawCall?dc?=?mInactiveList.Pop();??

????????mActiveList.Add(dc);??

????????if?(name?!=?null)?dc.name?=?name;??

????????NGUITools.SetActive(dc.gameObject,?true);??

????????return?dc;??

????}??

???????????????//省略其他處理??

????//?Create?the?draw?call??

????mActiveList.Add(newDC);??

????return?newDC;??

}??

static?public?void?Destroy?(UIDrawCall?dc)??

{??

????if?(dc)??

????{??

????????if?(Application.isPlaying)??

????????{??

????????????if?(mActiveList.Remove(dc))??

????????????{??

????????????????NGUITools.SetActive(dc.gameObject,?false);??

????????????????mInactiveList.Add(dc);??

????????????}??

????????}??

????????else??

????????{??

????????????mActiveList.Remove(dc);??

????????????NGUITools.DestroyImmediate(dc.gameObject);??

????????}??

????}??

}??

?

UIPanel

? ? ? ?之前就介紹過UIPanel，也畫了UIPanel主要函數的調用棧（點擊查看），這里也簡單羅列下LateUpdate的函數調用：

?LateUpdate

? ? ? UpdateSelf

? ? ? ? ? ? ? ??UpdateTransformMatrix : 調整 worldToLocal 矩陣用于調整其管理的UIWidget的transform，并進一步調整頂點信息，還調整clipOffset的變量

? ? ? ? ? ? ? ? UpdateLayers : 更新LayerMask

? ? ? ? ? ? ? ? UpdateWidgets : 調整UIWidget

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? UIWidget.UpdateGeometry : 調整UIWidget的幾何（頂點等）信息

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??OnFill(geometry.verts, geometry.uvs, geometry.cols): 如果顏色（透明度）和大小等改變就重新填充頂點信息

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??geometry.ApplyTransform : transform發生改變，調整UIGeometry中頂點的位置（矩陣計算）

? ? ? ? ? ? ? ? FillAllDrawCalls ?or FillDrawCall : 重新構建所有UIDrawCall (當UIWdiget的depth發生變化），否則只調整有UIWidget的UIDrawCall

? ? ? UpdateDrawCalls : 調整UIPanel管理的UIDrawCall 的 transform 和 clip 等屬性

? ? ? 越來越覺得NGUI的代碼組件結構越來越清晰，雖然篇幅很長（有1600多行）但理解還是可以很簡單的。

?

UIWidget

? ? ? ?UIWidget有一個變量 mChange 和一個函數 MarkAsChange() 很重要，這兩個標記UIWidget是否變化需要進行調整的狀態。

? ? ? ? ? ? ? ? 1.當 Anchor , Pivot , Alpha 以及 UILabel 和 UISprite 的一些狀態的改變 mChange = true ，即會調整Geometry信息

? ? ? ? ? ? ? ? 2.MarkAsChange 會執行?drawCall.isDirty = true; 這樣就會導致其所屬的 UIDrawCall 需要重寫構建?

?

針對前面 1-3 的疑問進行如下總結：

? ? ? UIWidget（UILabel , UISprite）的任何變化（transform , drawSize , width , heigth , color , pivot ,anchor 等）變化都會引起繪制該UIWidget進行重新構建——對Mesh的頂點進行刷新，尤其是depth的變化會使得所有UIDrawCall 進行重寫調整，這是非常耗性能的。

? ? ? ?

總結：

? ? ? ?NGUI的好處就是：合并Mesh和圖集節省DrawCall，由于影響Mesh的因素太多了，所以會“牽一發而動全身”，NGUI采取的一個通用的策略，沒有對不同的情況做不同的處理，都是采用某個UIDrawCall全部刷新甚至是全部UIDrawCall的刷新，這也是大家吐槽的“重中之重”。

? ? ? ?D.S.Qiu認為針對不用的情況還是會有不少優化的，比如改變alpha值，可以不需要重新調整頂點verts，而只需要單獨調整cols的alpha通道，改變depth也不需要全部調整UIDrawCall，這樣明顯是沒有做到嚴格的管理的。

? ? ? ?對此，D.S.Qiu提出2點使用NGUI制作UI的建議：

? ? ? ? ? ? ? ? 1）盡量是UIWidget靜動分離，即靜止的盡量合成單獨一個UIPanel，會變化的就放在另外一個UIPanel

? ? ? ? ? ? ? ? 2）盡量控制UIPanel和UIDrawCall的數量，充分利用圖集的空間，對“夾層”的情況可以通過圖集的調整，使得UIDrawCall變得更少

?

? ? ? ? 由于時間關系（馬上2:30了），就只能寫到這里，如果你有NGUI的任何問題，歡迎和D.S.Qiu進行交流討論。

?

? ? ? ? 如果您對D.S.Qiu有任何建議或意見可以在文章后面評論，或者發郵件（gd.s.qiu@gmail.com)交流，您的鼓勵和支持是我前進的動力，希望能有更多更好的分享。

? ? ? ? 轉載請在文首注明出處：http://dsqiu.iteye.com/blog/2025177

更多精彩請關注D.S.Qiu的博客和微博（ID：靜水逐風）

?

? ? ? ? ?

?

轉載于:https://www.cnblogs.com/123ing/p/3704964.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的NGUI所见即所得之深入剖析UIPanel,UIWidget,UIDrawCall底层原理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。