NGUI所见即所得之深入剖析UIPanel,UIWidget,UIDrawCall底层原理
NGUI所見即所得之深入剖析UIPanel,UIWidget,UIDrawCall底層原理
By D.S.Qiu
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? ? ? ? 之前項(xiàng)目中用的NGUI的版本是3.0.7 f3,開始的時(shí)候感覺沒有什么問題,直達(dá)最近項(xiàng)目UI的完成度比較高時(shí),就突然出現(xiàn)掉幀很嚴(yán)重的現(xiàn)象,即使只有一個UI打開(其他都是active = false的情況下),打開profier,發(fā)現(xiàn)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(jī)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(chǔ)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(diǎn)鳳毛麟角。為了更好的改進(jìn)NGUI的性能以及更加規(guī)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(guān)系,以及UIPanel的管理機(jī)制,所以本文主要剖析底層的原理,主要要弄清楚一下問題:
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? ? ? ? ? ? ? ?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(tài)變化底層的處理
? ? ? ? ? ? ? ?4.UIDrawCall 和 UIPanel 機(jī)制的細(xì)節(jié)
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? ? ? ? 未免讀者理不順,先簡單說下UIGeometry,UIDrawCall和UIWidget的關(guān)系:UIWidget是UI的基礎(chǔ)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(shù)據(jù),記錄了頂點(diǎn)坐標(biāo),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(diǎn)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(fèi)篇幅介紹了,UIDrawCall是繪制的基礎(chǔ)組件,還是有必要仔細(xì)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(jìn)行解析:
? ? ? ? a)List<UIDrawCall> mActiveList 和 mInactiveList : 為什么會有兩個List,mAcitveList 保持當(dāng)前激活的UIDrawCall, mInactiveList主要是用于回收UIDrawCall.Destroy()的UIDrawCall,以達(dá)到循環(huán)利用避免內(nèi)存的反復(fù)申請和釋放,減少GC的次數(shù)。這個機(jī)制前面介紹的 vp_Timer采用這個策略。
? ? ? ? b)Material mMaterial 和 mDynamicMat:不是講究節(jié)約內(nèi)存么,怎么會有兩個Material,mMaterial就是我們圖集的材質(zhì)Material,mDynamicMat是實(shí)際采用的Material,因?yàn)閁IPanel 的 Clipping有 AlphaClipp 和 SoftClip 這兩個是要通過切換Shader來實(shí)現(xiàn)的,所以需要對應(yīng)動態(tài)創(chuàng)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(tài),當(dāng)改變UIDrawCall的 Material 和 Shader ,mRebuildMat就變?yōu)?true,就會引起 RebuildMaterial()的調(diào)用。isDirty若為 true ,表示UIDrawCall要進(jìn)行重寫“填充”,調(diào)用Set函數(shù)
C#代碼??2.幾個重要的函數(shù)
? ? ? ? a)CreateMaterial, RebuildMaterial 和 UpdateMaterial,這是三個后面包含前面,總之就是完成材質(zhì)的創(chuàng)建或更新。
? ? ? ? b)Set (BetterList<Vector3> verts,BetterList<Vector3> norms,BetterList<Vector4> tans,BetterList<Vector2> uvs,BetterList<Color32> cols),根據(jù)verts,norms,tans,uvs,cols重新構(gòu)建Mesh,MeshRender
C#代碼??? ? ? 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(nèi)存問題,然后OnDestroy()沒有發(fā)現(xiàn)調(diào)用。
C#代碼??? ? ? ?d)Create , Clear 和 Destroy:Create 先從mInactiveList中取出一個,在附上屬性達(dá)到重復(fù)利用,Destroy是將沒用的UIDrawCall從mActiveList移到mInactiveList中:
C#代碼???
UIPanel
? ? ? ?之前就介紹過UIPanel,也畫了UIPanel主要函數(shù)的調(diào)用棧(點(diǎn)擊查看),這里也簡單羅列下LateUpdate的函數(shù)調(diào)用:
?LateUpdate
? ? ? UpdateSelf
? ? ? ? ? ? ? ??UpdateTransformMatrix : 調(diào)整 worldToLocal 矩陣用于調(diào)整其管理的UIWidget的transform,并進(jìn)一步調(diào)整頂點(diǎn)信息,還調(diào)整clipOffset的變量
? ? ? ? ? ? ? ? UpdateLayers : 更新LayerMask
? ? ? ? ? ? ? ? UpdateWidgets : 調(diào)整UIWidget
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? UIWidget.UpdateGeometry : 調(diào)整UIWidget的幾何(頂點(diǎn)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(diǎn)信息
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??geometry.ApplyTransform : transform發(fā)生改變,調(diào)整UIGeometry中頂點(diǎn)的位置(矩陣計(jì)算)
? ? ? ? ? ? ? ? FillAllDrawCalls ?or FillDrawCall : 重新構(gòu)建所有UIDrawCall (當(dāng)UIWdiget的depth發(fā)生變化),否則只調(diào)整有UIWidget的UIDrawCall
? ? ? UpdateDrawCalls : 調(diào)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(jié)構(gòu)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。
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UIWidget
? ? ? ?UIWidget有一個變量 mChange 和一個函數(shù) MarkAsChange() 很重要,這兩個標(biāo)記UIWidget是否變化需要進(jìn)行調(diào)整的狀態(tài)。
? ? ? ? ? ? ? ? 1.當(dāng) Anchor , Pivot , Alpha 以及 UILabel 和 UISprite 的一些狀態(tài)的改變 mChange = true ,即會調(diào)整Geometry信息
? ? ? ? ? ? ? ? 2.MarkAsChange 會執(zhí)行?drawCall.isDirty = true; 這樣就會導(dǎo)致其所屬的 UIDrawCall 需要重寫構(gòu)建?
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針對前面 1-3 的疑問進(jìn)行如下總結(jié):
? ? ? 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(jìn)行重新構(gòu)建——對Mesh的頂點(diǎn)進(jìn)行刷新,尤其是depth的變化會使得所有UIDrawCall 進(jìn)行重寫調(diào)整,這是非常耗性能的。
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總結(jié):
? ? ? ?NGUI的好處就是:合并Mesh和圖集節(jié)省DrawCall,由于影響Mesh的因素太多了,所以會“牽一發(fā)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(rèn)為針對不用的情況還是會有不少優(yōu)化的,比如改變alpha值,可以不需要重新調(diào)整頂點(diǎn)verts,而只需要單獨(dú)調(diào)整cols的alpha通道,改變depth也不需要全部調(diào)整UIDrawCall,這樣明顯是沒有做到嚴(yán)格的管理的。
? ? ? ?對此,D.S.Qiu提出2點(diǎn)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(dú)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(shù)量,充分利用圖集的空間,對“夾層”的情況可以通過圖集的調(diào)整,使得UIDrawCall變得更少
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? ? ? ? 由于時(shí)間關(guān)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(jìn)行交流討論。
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? ? ? ? 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(fā)郵件(gd.s.qiu@gmail.com)交流,您的鼓勵和支持是我前進(jìn)的動力,希望能有更多更好的分享。
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總結(jié)
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(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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