Unity3D优化总结
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
Unity3D优化总结
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
對項目優(yōu)化有很多，如：mesh合并 ，減少DrawCall和模型骨骼以及物理計算，合并材質(zhì)球，優(yōu)化代碼等等，
前面發(fā)過一篇【整理】 unity 3d優(yōu)化總結(jié)篇?
現(xiàn)在繼續(xù)補上，該內(nèi)容為本人經(jīng)驗以及網(wǎng)上收集整理，希望大家有更好的優(yōu)化方法，能夠繼續(xù)跟帖，一起探討，共同進步。
優(yōu)化：?
1. 更新不透明貼圖的壓縮格式為ETC 4bit，因為 android 市場的手機中的GPU有多種，
每家的GPU支持不同的壓縮格式，但他們都兼容ETC格式，
2. 對于透明貼圖，我們只能選擇RGBA 16bit 或者RGBA 32bit。
3. 減少FPS，在ProjectSetting-> Quality中的
VSync Count 參數(shù)會影響你的FPS，EveryVBlank相當(dāng)于FPS=60，EverySecondVBlank = 30；
這兩種情況都不符合游戲的FPS的話，我們需要手動調(diào)整FPS，首先關(guān)閉垂直同步這個功能，然后在代碼的Awake方法里手動設(shè)置FPS（Application.targetFrameRate = 45;）
降低FPS的好處：
1）省電，減少手機發(fā)熱的情況；
2）能都穩(wěn)定游戲FPS，減少出現(xiàn)卡頓的情況。
4. 當(dāng)我們設(shè)置了FPS后，再調(diào)整下Fixed timestep這個參數(shù)，
這個參數(shù)在ProjectSetting->Time中，目的是減少物理計算的次數(shù)，來提高游戲性能。
5. 盡量少使用Update LateUpdate FixedUpdate，這樣也可以提升性能和節(jié)省電量。
多使用事件（不是SendMessage，使用自己寫的，或者C#中的事件委托）。
6. 待機時，調(diào)整游戲的FPS為1，節(jié)省電量。
7. 圖集大小最好不要高于1024，否則游戲安裝之后、低端機直接崩潰、原因是手機系統(tǒng)版本低于2.2、超過1000的圖集無法讀取、導(dǎo)致。
2.2 以上沒有遇見這個情況。
注意手機的RAM 與 ROM、小于 512M的手機、直接放棄機型適配。
VSCount 垂直同步
? ? unity3d 中新建一個場景空的時候，幀速率（FPS總是很低），大概在60~70之間。
一直不太明白是怎么回事，現(xiàn)在基本上明白了。我在這里解釋一下原因，如有錯誤，歡迎指正。
在Unity3D中當(dāng)運行場景打開Profiler的時候，我們會看到VSync 這一項占了很大的比重。
這個是什么呢，這個就是垂直同步，稍后再做解釋。
我們可以關(guān)閉VSync來提高幀速率，選擇edit->project settings->Quality。
在右側(cè)面板中可以找到VSync Count,把它選成Don't Sync。
?
這就關(guān)閉了VSync(垂直同步)，現(xiàn)在在運行場景看看，幀速率是不是提高很多。
現(xiàn)在來說說什么是垂直同步，要知道什么是垂直同步，必須要先明白顯示器的工作原理，
顯示器上的所有圖像都是一線一線的掃描上去的，無論是隔行掃描還是逐行掃描，
顯示器都有兩種同步參數(shù)——水平同步和垂直同步。
什么叫水平同步？什么叫垂直同步？
垂直和水平是CRT中兩個基本的同步信號，水平同步信號決定了CRT畫出一條橫越屏幕線的時間，
垂直同步信號決定了CRT從屏幕頂部畫到底部，再返回原始位置的時間，
而恰恰是垂直同步代表著CRT顯示器的刷新率水平。
為什么關(guān)閉垂直同步信號會影響游戲中的FPS數(shù)值？
如果我們選擇等待垂直同步信號（也就是我們平時所說的垂直同步打開），
那么在游戲中或許強勁的顯卡迅速的繪制完一屏的圖像，但是沒有垂直同步信號的到達，
顯卡無法繪制下一屏，只有等85單位的信號到達，才可以繪制。
這樣FPS自然要受到操作系統(tǒng)刷新率運行值的制約。
而如果我們選擇不等待垂直同步信號（也就是我們平時所說的關(guān)閉垂直同步），那么游戲中作完一屏畫面，
顯卡和顯示器無需等待垂直同步信號就可以開始下一屏圖像的繪制，自然可以完全發(fā)揮顯卡的實力。
但是不要忘記，正是因為垂直同步的存在，才能使得游戲進程和顯示器刷新率同步，使得畫面更加平滑和穩(wěn)定。
取消了垂直同步信號，固然可以換來更快的速度，但是在圖像的連續(xù)性上勢必打折扣。
這也正是很多朋友抱怨關(guān)閉垂直后發(fā)現(xiàn)畫面不連續(xù)的理論原因。
合并材質(zhì)球 unity 3d中每倒入一次模型就多一個材質(zhì)球，可我的這些模型都是共用一張貼圖的就想共用一個材質(zhì)球，所以每次都要刪除再附上，很麻煩。怎么才能合并這些材質(zhì)球？
采用TexturePacking吧
1、遍歷gameobject，取出material，并根據(jù)shader來將material分類
2、調(diào)用Unity自帶的PackTextures函數(shù)來合并每個shader分類中的material所對應(yīng)的textures（PackTextures函數(shù)有缺陷，不過可以將就用）
3、根據(jù)合并的大的texture來更新原有模型的texture、material已經(jīng)uv坐標(biāo)值。
需要注意的是：需要合并的紋理應(yīng)該是物體在場景中距離相近的，如果物體在場景中的距離較遠(yuǎn)，
則不建議合并紋理，因為這樣做很有可能非但起不到優(yōu)化的作用，反而降低了運行效率。 ?
mesh合并?
分為2種方式合并
1. 自帶的合并必須勾選靜態(tài)。
?
所有被勾選了“Static”的GameObject，其中的Mesh Filter中的mesh都會被合并到 "Combined Mesha (root: scene)" 中
2.也可以用腳本來合并mesh ?。
[C#]?純文本查看?復(fù)制代碼 ?
1. ?先在 Unity 中建立 空物件 ( Empty )?
2. ?再創(chuàng)建2個 Cube 方塊，并放入 空物件底下 (可以改成你自己的模型)
3. ?把 MyClass 代碼丟進 空物件上 。
4. ?(可選) 建立一個 Material 材質(zhì)，并且丟進 空物件上
5. ?執(zhí)行
前
?
后
?
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優(yōu)化的常規(guī)技巧
剖析你的游戲。
不要花費時間來優(yōu)化那些晦澀的代碼或者縮減圖形文件的大小，除非這是你游戲的瓶頸。
第一次剖析你的游戲?qū)鼓惆l(fā)現(xiàn)你游戲的瓶頸。Apple's Shark是一個很好的用來剖析基于OpenGL的程序的工具。
再次剖析你的游戲。
優(yōu)化之后不要忘記再剖析一次你的游戲，這樣可以檢查你所做的優(yōu)化是否達到了預(yù)期的效果。
當(dāng)然，這樣做也可能會使你發(fā)現(xiàn)更多的瓶頸。
流程第一、性能第二。花費時間來使你游戲的創(chuàng)建盡可能地流暢。
盡可能快地修正游戲中的錯誤將會使你后期更容易優(yōu)化你的游戲。
在Scene View中測試場景。
這樣做將會使你清楚了解這個場景中的物體或者附加在物體上的腳本是否降低了游戲性能。
如果Scene View反應(yīng)遲鈍，那么有可能是圖形方面的原因，如果Scene View反應(yīng)不遲鈍，那么瓶頸可能出在腳本或者物理系統(tǒng)上。
禁用指定游戲物體。
在play模式下，嘗試禁用并啟用游戲物體來排查出游戲慢的原因。
網(wǎng)格
如果可能的話，把相鄰的物體（網(wǎng)格）合并為一個只有一個材質(zhì)的物體（網(wǎng)格）。比如，你的游戲中包含一個桌子，上面有一堆東西，你完全可以在3D程序中將它們合并在一起（這可能也需要你將這些物體的紋理合并為一個大的紋理集）。減少需要渲染的物體的數(shù)量可以極大地提高游戲性能。
不要有不必要的網(wǎng)格。
如果你的游戲場景中有一個人物，那么他應(yīng)該是一個網(wǎng)格。如果你有一個船，那么它也應(yīng)該只是一個網(wǎng)格。
每一個網(wǎng)格只用一種材質(zhì)。
使用極少的面數(shù)的網(wǎng)格（比如500個多邊形以下）。
最好把你人物的三角面數(shù)量控制在1500-2000個之間。
這個數(shù)量可以說是游戲質(zhì)量和性能之間一個均衡值。如果你的模型有四邊形，那么在導(dǎo)入模型的時候，引擎將會把每個四邊形變?yōu)閮蓚€三角形。
光照
像素光。
像素光可以讓你的游戲看起來效果很牛逼，但是不要使用過多的像素光。
在你的游戲中可以使用質(zhì)量管理器來調(diào)節(jié)像素光的數(shù)量來取得一個性能和質(zhì)量的均衡點.
性能占用順序：聚光燈>點光源>平行光。
一個好的點亮場景的方法就是先得到你想要的效果，然后看看哪些光更重要；
在保持光效的前提下看看哪些光可以去掉。
點光源和聚光燈只影響它們范圍內(nèi)的網(wǎng)格。
如果一個網(wǎng)格處于點光源或者聚光燈的照射范圍之外，并且光源的attenuate開關(guān)是打開的，那么這個網(wǎng)格將不會被光源所影響，這樣就可以節(jié)省性能開銷。
這樣做理論上來講可以使用很多小的點光源而且依然能有一個好的性能，因為這些光源只影響一小部分物體。
一個網(wǎng)格在有8個以上光源影響的時候，只響應(yīng)前8個最亮的光源。
貼圖
在外觀不變的前提下，貼圖大小越小越好。
如果你的顯卡的顯存不夠大的話，你游戲中的貼圖將會被轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)內(nèi)存中，在顯卡調(diào)用它們的時候再傳到顯卡中。
對于比較新的電腦來說，內(nèi)存和顯卡之間有足夠的帶寬來達到一個很好的性能；
如果你很無恥地用了巨多的大圖片的話，在低顯存的電腦上運行你的游戲的時候，你的游戲必然會掛掉。
倒是沒有必要在圖形編輯軟件中調(diào)整貼圖的大小。你可以在unity導(dǎo)入貼圖的時候進行調(diào)整。
不要使用低質(zhì)量的圖片。
在小播放界面的游戲中使用低質(zhì)量的jpeg圖片或者低色彩的png圖片亦或是gif圖片沒什么 問題 。
在發(fā)布游戲的時候，引擎會自動壓縮這些圖片，多重壓縮和解壓將會降低圖片的質(zhì)量，所以最好保持貼圖文件的分辨率為原始分辨率。
這樣就會減少多重壓縮和解壓所導(dǎo)致的圖片失真現(xiàn)象。
Shaders
多重效果的shader就比看起來樣式很單一的shader要更耗費資源。
同樣在一個擁有貼圖和光反射的物體上，使用VertexLit Diffuse shader無疑是最省資源的。
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在美術(shù)制作場景的過程中，會使用到大量的粒子系統(tǒng)。
比如場景中的火把。在我們的一個地下城場景中，美術(shù)們放置了大量的火把。整個場景中的各個地方，有100來個火把。
unity中，在攝像機范圍外的粒子系統(tǒng)雖然不會被繪制。
但是update是一直持續(xù)的。這也就意味著，這100多個火把，不論是否可見都在更新。
這個設(shè)計應(yīng)該是很不合理的，在我看過的其他引擎中，都會有一個開關(guān)，來控制不可見的粒子系統(tǒng)是否需要update。
有的粒子系統(tǒng)在不可見的時候需要更新,比如爆炸。有的不需要更新，比如火堆火把。
為了避免不必要的update開銷，尤其是最后游戲是要發(fā)布到頁游平臺（web player只能使用一個cpu的核）。
于是寫了一個腳本，控制不可見的粒子系統(tǒng)就不更新。
該腳本主要是用到了2個MonoBehaviour的函數(shù)。
OnBecameInvisible()? 當(dāng)變?yōu)椴豢梢? ?和? ? OnBecameVisible() ?當(dāng)變成可見。?
要這2個函數(shù)起作用的前提是，該GameObject綁定了MeshRender組件。
所以，我們要在粒子系統(tǒng)的GameObject放置在一個GameObject??下，且給該GameObject綁定一個MeshRender 與 MeshFilter。
MeshFilter中的mesh可以隨便找個cube。
在Start（） 的時候，把最GameObject的scale設(shè)置為很小，以保證該cube不被看見。
其實遍歷所有的child，把active設(shè)置為false。
在OnBecameVisible 中 遍歷所有child，把active設(shè)置為true。
在OnBecameInvisible中 遍歷所有child，把active設(shè)置為false。
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Unity 性能優(yōu)化 Draw Call?
在Unity中，每次引擎準(zhǔn)備數(shù)據(jù)并通知GPU的過程稱為一次Draw Call。這一過程是逐個物體進行的，對于每個物體，不只GPU的渲染，引擎重新設(shè)置材質(zhì)/Shader也是一項非常耗時的操作。因此每幀的Draw Call次數(shù)是一項非常重要的性能指標(biāo)，對于iOS來說應(yīng)盡量控制在20次以內(nèi)，這個值可以在編輯器的Statistic窗口看到。
Unity內(nèi)置了Draw Call Batching技術(shù)，從名字就可以看出，它的主要目標(biāo)就是在一次Draw Call中批量處理多個物體。只要物體的變換和材質(zhì)相同，GPU就可以按完全相同的方式進行處理，即可以把它們放在一個Draw Call中。Draw Call Batching技術(shù)的核心就是在可見性測試之后，檢查所有要繪制的物體的材質(zhì)，把相同材質(zhì)的分為一組（一個Batch），然后把它們組合成一個物體（統(tǒng)一變換），這樣就可以在一個Draw Call中處理多個物體了（實際上是組合后的一個物體）。
但Draw Call Batching存在一個缺陷，就是它需要把一個Batch中的所有物體組合到一起，相當(dāng)于創(chuàng)建了一個與這些物體加起來一樣大的物體，與此同時就需要分配相應(yīng)大小的內(nèi)存。這不僅會消耗更多內(nèi)存，還需要消耗CPU時間。特別是對于移動的物體，每一幀都得重新進行組合，這就需要進行一些權(quán)衡，否則得不償失。但對于靜止不動的物體來說，只需要進行一次組合，之后就可以一直使用，效率要高得多。
Unity提供了Dynamic Batching和Static Batching兩種方式。Dynamic Batching是完全自動進行的，不需要也無法進行任何干預(yù)，對于頂點數(shù)在300以內(nèi)的可移動物體，只要使用相同的材質(zhì)，就會組成Batch。Static Batching則需要把靜止的物體標(biāo)記為Static，然后無論大小，都會組成Batch。如前文所說，Static Batching顯然比Dynamic Batching要高效得多，于是，Static Batching功能是收費的……
要有效利用Draw Call Batching，首先是盡量減少場景中使用的材質(zhì)數(shù)量，即盡量共享材質(zhì)，對于僅紋理不同的材質(zhì)可以把紋理組合到一張更大的紋理中（稱為Texture Atlasing）。然后是把不會移動的物體標(biāo)記為Static。此外還可以通過CombineChildren腳本（Standard Assets/Scripts/Unity Scripts/CombineChildren）手動把物體組合在一起，但這個腳本會影響可見性測試，因為組合在一起的物體始終會被看作一個物體，從而會增加GPU要處理的幾何體數(shù)量，因此要小心使用。
對于復(fù)雜的靜態(tài)場景，還可以考慮自行設(shè)計遮擋剔除算法，減少可見的物體數(shù)量同時也可以減少Draw Call。
總之，理解Draw Call和Draw Call Batching原理，根據(jù)場景特點設(shè)計相應(yīng)的方案來盡量減少Draw Call次數(shù)才是王道，其它方面亦然。
Draw Call Batching （繪制調(diào)用批處理）
To draw an object on the screen, the engine has to issue a draw call to the graphics API (OpenGL ES in the case of iOS). Every single draw call requires a significant amount of work on the part of the graphics API, causing significant performance overhead on the CPU side.
在屏幕上渲染物體，引擎需要發(fā)出一個繪制調(diào)用來訪問圖形API（iOS系統(tǒng)中為OpenGL ES）。
每個繪制調(diào)用需要進行大量的工作來訪問圖形API，從而導(dǎo)致了CPU方面顯著的性能開銷。
Unity combines a number of objects at runtime and draws them together with a single draw call. This operation is called "batching". The more objects Unity can batch together, the better rendering performance you will get.
Unity在運行時可以將一些物體進行合并，從而用一個繪制調(diào)用來渲染他們。這一操作，我們稱之為“批處理”。
一般來說，Unity批處理的物體越多，你就會得到越好的渲染性能。
Built-in batching support in Unity has significant benefit over simply combining geometry in the modeling tool (or using theCombineChildren script from the Standard Assets package). Batching in Unity happensafter visibility determination step. The engine does culling on each object individually, and the amount of rendered geometry is going to be the same as without batching. Combining geometry in the modeling tool, on the other hand, prevents effecient culling and results in much higher amount of geometry being rendered.
Unity中內(nèi)建的批處理機制所達到的效果要明顯強于使用幾何建模工具（或使用Standard Assets包中的CombineChildren腳本）的批處理效果。
這是因為，Unity引擎的批處理操作是在物體的可視裁剪操作之后進行的。
Unity先對每個物體進行裁剪，然后再進行批處理，這樣可以使渲染的幾何總量在批處理前后保持不變。
但是，使用幾何建模工具來拼合物體，會妨礙引擎對其進行有效的裁剪操作，從而導(dǎo)致引擎需要渲染更多的幾何面片。
Materials
材質(zhì)
Only objects sharing the same material can be batched together. Therefore, if you want to achieve good batching, you need to share as many materials among different objects as possible.
只有擁有相同材質(zhì)的物體才可以進行批處理。
因此，如果你想要得到良好的批處理效果，你需要在程序中盡可能地復(fù)用材質(zhì)和物體。
If you have two identical materials which differ only in textures, you can combine those textures into a single big texture - a process often calledtexture atlasing. Once textures are in the same atlas, you can use single material instead.
如果你的兩個材質(zhì)僅僅是紋理不同，那么你可以通過 紋理拼合 操作來將這兩張紋理拼合成一張大的紋理。
一旦紋理拼合在一起，你就可以使用這個單一材質(zhì)來替代之前的兩個材質(zhì)了。
If you need to access shared material properties from the scripts, then it is important to note that modifyingRenderer.material will create a copy of the material. Instead, you should useRenderer.sharedMaterial to keep material shared.
如果你需要通過腳本來訪問復(fù)用材質(zhì)屬性，那么值得注意的是改變Renderer.material將會造成一份材質(zhì)的拷貝。
因此，你應(yīng)該使用Renderer.sharedMaterial來保證材質(zhì)的共享狀態(tài)。
Dynamic Batching
動態(tài)批處理
Unity can automatically batch moving objects into the same draw call if they share the same material.
如果動態(tài)物體共用著相同的材質(zhì)，那么Unity會自動對這些物體進行批處理。
Dynamic batching is done automatically and does not require any additional effort on your side.
動態(tài)批處理操作是自動完成的，并不需要你進行額外的操作。
Tips:
提醒：
1、? ?? ?Batching dynamic objects has certain overheadper vertex, so batching is applied only to meshes containing less than900 vertex attributes in total.
? ?? ?? ?? ? 批處理動態(tài)物體需要在每個頂點上進行一定的開銷，所以動態(tài)批處理僅支持小于900頂點的網(wǎng)格物體。
2、? ?? ?If your shader is using Vertex Position, Normal and single UV, then you can batch up to 300 verts and if your shader is using Vertex Position, Normal, UV0, UV1 and
? ?? ?? ?? ?Tangent, then only 180 verts.
? ?? ?? ?? ?Please note: attribute count limit might be changed in future
? ?? ?? ?? ?如果你的著色器使用頂點位置，法線和UV值三種屬性，那么你只能批處理300頂點以下的物體；
如果你的著色器需要使用頂點位置，法線，UV0，UV1和切向量，那你只
? ?? ?? ?? ?能批處理180頂點以下的物體。
? ?? ?? ?? ?請注意：屬性數(shù)量的限制可能會在將來進行改變。
4、? ?? ?Don't use scale. Objects with scale (1,1,1) and (2,2,2) won't batch.
? ?? ?? ?? ?不要使用縮放尺度（scale）。分別擁有縮放尺度(1,1,1)和(2,2,2)的兩個物體將不會進行批處理。
5、? ?? ?Uniformly scaled objects won't be batched with non-uniformly scaled ones.
? ?? ?? ?? ?統(tǒng)一縮放尺度的物體不會與非統(tǒng)一縮放尺度的物體進行批處理。
? ?? ?? ???Objects with scale (1,1,1) and (1,2,1) won't be batched. On the other hand (1,2,1) and (1,3,1) will be.
? ?? ?? ???使用縮放尺度(1,1,1)和 (1,2,1)的兩個物體將不會進行批處理，但是使用縮放尺度(1,2,1)和(1,3,1)的兩個物體將可以進行批處理。
6、? ???Using different material instances will cause batching to fail.
? ?? ?? ???使用不同材質(zhì)的實例化物體（instance）將會導(dǎo)致批處理失敗。
7、? ???Objects with lightmaps have additional (hidden) material parameter: offset/scale in lightmap, so lightmapped objects won't be batched (unless they point to same
? ?? ?? ???portions of lightmap)
? ?? ?? ???擁有l(wèi)ightmap的物體含有額外（隱藏）的材質(zhì)屬性，比如：lightmap的偏移和縮放系數(shù)等。所以，擁有l(wèi)ightmap的物體將不會進行批處理（除非他們指向lightmap的同一
? ?? ?? ???部分）。
8、? ???Multi-pass shaders will break batching. E.g. Almost all unity shaders supports several lights in forward rendering, effectively doing additional pass for them
? ?? ?? ???多通道的shader會妨礙批處理操作。比如，幾乎unity中所有的著色器在前向渲染中都支持多個光源，并為它們有效地開辟多個通道。
9、? ???Using instances of a prefab automatically are using the same mesh and material.
? ?? ?? ???預(yù)設(shè)體的實例會自動地使用相同的網(wǎng)格模型和材質(zhì)。
Static Batching
靜態(tài)批處理
Static batching, on the other hand, allows the engine to reduce draw calls for geometry of any size (provided it does not move and shares the same material). Static batching is significantly more efficient than dynamic batching. You should choose static batching as it will require less CPU power.
相對而言，靜態(tài)批處理操作允許引擎對任意大小的幾何物體進行批處理操作來降低繪制調(diào)用（只要這些物體不移動，并且擁有相同的材質(zhì)）。因此，靜態(tài)批處理比動態(tài)批處理更加有效，你應(yīng)該盡量低使用它，因為它需要更少的CPU開銷。
In order to take advantage of static batching, you need explicitly specify that certain objects are static and willnot move, rotate or scale in the game. To do so, you can mark objects as static using the Static checkbox in the Inspector:
為了更好地使用靜態(tài)批處理，你需要明確指出哪些物體是靜止的，并且在游戲中永遠(yuǎn)不會移動、旋轉(zhuǎn)和縮放。想完成這一步，你只需要在檢測器（Inspector）中將Static復(fù)選框打勾即可，如下圖所示：
Using static batching will require additional memory for storing the combined geometry. If several objects shared the same geometry before static batching, then a copy of geometry will be created for each object, either in the Editor or at runtime. This might not always be a good idea - sometimes you will have to sacrifice rendering performance by avoiding static batching for some objects to keep a smaller memory footprint. For example, marking trees as static in a dense forest level can have serious memory impact.
使用靜態(tài)批處理操作需要額外的內(nèi)存開銷來儲存合并后的幾何數(shù)據(jù)。在靜態(tài)批處理之前，如果一些物體共用了同樣的幾何數(shù)據(jù)，那么引擎會在編輯以及運行狀態(tài)對每個物體創(chuàng)建一個幾何數(shù)據(jù)的備份。這并不總是一個好的想法，因為有時候，你將不得不犧牲一點渲染性能來防止一些物體的靜態(tài)批處理，從而保持較少的內(nèi)存開銷。比如，將濃密森里中樹設(shè)為Static，會導(dǎo)致嚴(yán)重的內(nèi)存開銷。
Static batching is only available in Unity iOS Advanced.
靜態(tài)批處理目前只支持Unity iOS Advanced。
備注：最近一直在研究Unity3D的性能優(yōu)化問題，這段時間可能會多翻譯這方面的文章。
前兩天，MadFinger，就是當(dāng)今iOS與Android上畫質(zhì)最牛逼閃閃的游戲之一——ShadowGun的開發(fā)商，令人驚異地放出了一個ShadowGun的樣例關(guān)卡以及若干可免費使用的Shader，國外同行們的分享精神真的是令人贊嘆不已。原文在這里，以下是我的一些摘錄和筆記。
首先是一些優(yōu)化常識。針對圖形方面的優(yōu)化主要包括三角形數(shù)量，紋理所占內(nèi)存，以及Shader，前兩項基本沒什么好講的，針對設(shè)備機能的限制制定相應(yīng)的指標(biāo)即可，所以Shader就成為了圖形性能優(yōu)化的關(guān)鍵。
Alpha blending
在Unity官方文檔中講，由于硬件原因，在iOS設(shè)備上使用alpha-test會造成很大的性能開銷，應(yīng)盡量使用alpha-blend代替。這里提到，在同屏使用alpha-blend的面數(shù)，尤其是這些面所占屏幕面積的大小，對性能也會造成很大影響。原因是使用alpha-blend的面會造成overdraw的增加，這尤其對低性能設(shè)備的影響很大。不過沒有購買Pro版，沒有Occlusion Culling功能的話，就不必顧慮這一問題了，反正overdraw是必然的。
復(fù)雜的Per-pixel shader
Per-pixel shader即Fragment shader，顧名思義是要對每個渲染到屏幕上的像素做處理的shader，如果per-pixel shader比較復(fù)雜且需要處理的像素很多時，也就是使用該shader的面占屏幕面積很大時，對性能的影響甚至要超過alpha blending。因此復(fù)雜的per-pixel shader只適用于小物體。
下面是對幾個Shader的逐一講解：
Environment specular maps(Shader Virtual Gloss Per Vertex Additive)
Specular map通常都是利用貼圖的alpha通道來定義物體表面的光滑程度（反光度），這個shader的特點是per-vertex計算反光度的，有著相當(dāng)不錯的效果的同時比per-pixel的shader性能要高得多。這個shader很適用于關(guān)卡環(huán)境等占很大區(qū)域的模型。
經(jīng)過優(yōu)化的動態(tài)角色光照和陰影(Light probes和BRDF Shader)
傳統(tǒng)的Lightmaps無法支持動態(tài)物體，對此Unity提供了Light probes技術(shù)，預(yù)先把動態(tài)物體的光照信息保存在代理對象(即Light probes)中，運行時動態(tài)物體從距離最近的Probe中獲取光照信息。
Unity本身還提供了一個效果非常棒的專為移動設(shè)備優(yōu)化過的角色Shader，支持Diffuse、Specular和Normal maps，并通過一個特殊的腳本生成貼圖用于模仿BRDF光照效果。最終產(chǎn)生的效果堪比次時代大作中的角色光影效果。
霧和體積光(Shader Blinking Godrays)
目前在移動設(shè)備上要開啟真正的霧效基本不可行，ShadowGun的方案是通過簡單的網(wǎng)格＋透明貼圖(稱為霧面)來模擬霧效。在玩家靠近時，霧面逐漸變淡，同時fog plane的頂點也會移開(即使完全透明的alpha面也會消耗很多渲染時間)。
使用這個Shader的網(wǎng)格需要經(jīng)過處理：
頂點的alpha值用于決定頂點是否可以移動(在例子中0為不可動，1為可動)。
頂點法線決定移動的方向
然后Shader通過計算與觀察者的距離來控制霧面的淡入/淡出。
這個Shader還可以用來做體積光和其它一些alpha效果。
飛機墜毀的濃煙效果(Shader Scroll 2 Layers Sine Alpha-blended)
通過粒子產(chǎn)生濃煙的代價太高，所以ShadowGun中使用了網(wǎng)格＋貼圖動畫來制作這個效果。通過混合兩層貼圖并讓它們交錯移動來產(chǎn)生動畫效果。其中頂點alpha值用于讓網(wǎng)格的邊緣看起來比較柔和，同時使用頂點顏色來模擬從火焰到煙霧的過渡效果。
帶動態(tài)效果的天空盒(Shader Scroll 2 Layers Multiplicative)
通過兩張貼圖的混合和移動產(chǎn)生云的動態(tài)效果。
旗幟和衣服的飄動效果(Shader Lightmap + Wind)
同樣利用頂點alpha值決定哪些頂點可以移動，然后shader的參數(shù)用于調(diào)整擺動的方向和速度。
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一、程序方面
01、務(wù)必刪除腳本中為空或不需要的默認(rèn)方法；
02、只在一個腳本中使用OnGUI方法；
03、避免在OnGUI中對變量、方法進行更新、賦值，輸出變量建議在Update內(nèi)；
04、同一腳本中頻繁使用的變量建議聲明其為全局變量，腳本之間頻繁調(diào)用的變量或方法建議聲明為全局靜態(tài)變量或方法；
05、不要去頻繁獲取組件，將其聲明為全局變量；
06、數(shù)組、集合類元素優(yōu)先使用Array，其次是List；
07、腳本在不使用時腳本禁用之，需要時再啟用；
08、可以使用Ray來代替OnMouseXXX類方法；
09、需要隱藏/顯示或?qū)嵗瘉砘厍袚Q的對象，盡量不要使用SetActiveRecursively或active，而使用將對象遠(yuǎn)遠(yuǎn)移出相機范圍和移回原位的做法；
10、盡量少用模運算和除法運算，比如a/5f，一定要寫成a*0.2f。
11、對于不經(jīng)常調(diào)用或更改的變量或方法建議使用Coroutines & Yield；
12、盡量直接聲明腳本變量，而不使用GetComponent來獲取腳本；
iPhone
13、盡量使用整數(shù)數(shù)字，因為iPhone的浮點數(shù)計算能力很差；
14、不要使用原生的GUI方法；
15、不要實例化（Instantiate）對象，事先建好對象池，并使用Translate“生成”對象；
二、模型方面
01、合并使用同貼圖的材質(zhì)球，合并使用相同材質(zhì)球的Mesh；
02、角色的貼圖和材質(zhì)球只要一個，若必須多個則將模型離分離為多個部分；
02、骨骼系統(tǒng)不要使用太多；
03、當(dāng)使用多角色時，將動畫單獨分離出來；
04、使用層距離來控制模型的顯示距離；
05、陰影其實包含兩方面陰暗和影子，建議使用實時影子時把陰暗效果烘焙出來，不要使用燈光來調(diào)節(jié)光線陰暗。
06、少用像素?zé)艉褪褂孟袼責(zé)舻腟hader；
08、如果硬陰影可以解決問題就不要用軟陰影，并且使用不影響效果的低分辨率陰影；
08、實時陰影很耗性能，盡量減小產(chǎn)生陰影的距離；
09、允許的話在大場景中使用線性霧，這樣可以使遠(yuǎn)距離對象或陰影不易察覺，因此可以通過減小相機和陰影距離來提高性能；
10、使用圓滑組來盡量減少模型的面數(shù)；
11、項目中如果沒有燈光或?qū)ο笤谝苿幽敲淳筒灰褂脤崟r燈光；
12、水面、鏡子等實時反射/折射的效果單獨放在Water圖層中，并且根據(jù)其實時反射/折射的范圍來調(diào)整；
13、碰撞對效率的影響很小，但碰撞還是建議使用Box、Sphere碰撞體；
14、建材質(zhì)球時盡量考慮使用Substance；
15、盡量將所有的實時反射/折射（如水面、鏡子、地板等等）都集合成一個面；
16、假反射/折射沒有必要使用過大分辨率，一般64*64就可以，不建議超過256*256；
17、需要更改的材質(zhì)球，建議實例化一個，而不是使用公共的材質(zhì)球；
18、將不須射線或碰撞事件的對象置于IgnoreRaycast圖層；
19、將水面或類似效果置于Water圖層
20、將透明通道的對象置于TransparentFX圖層；
21、養(yǎng)成良好的標(biāo)簽（Tags）、層次（Hieratchy）和圖層（Layer）的條理化習(xí)慣，將不同的對象置于不同的標(biāo)簽或圖層，三者有效的結(jié)合將很方便的按名稱、類別和屬性來查找；
22、通過Stats和Profile查看對效率影響最大的方面或?qū)ο?#xff0c;或者使用禁用部分模型的方式查看問題到底在哪兒；
23、使用遮擋剔除（Occlusion Culling）處理大場景，一種較原生的類LOD技術(shù)，并且能夠“分割”作為整體的一個模型。
三、其它
場景中如果沒有使用燈光和像素?zé)?#xff0c;就不要使用法線貼圖，因為法線效果只有在有光源（Direct Light/Point Light/Angle Light/Pixel Light）的情況下才有效果。
前面發(fā)過一篇【整理】 unity 3d優(yōu)化總結(jié)篇?
現(xiàn)在繼續(xù)補上，該內(nèi)容為本人經(jīng)驗以及網(wǎng)上收集整理，希望大家有更好的優(yōu)化方法，能夠繼續(xù)跟帖，一起探討，共同進步。
優(yōu)化：?
1. 更新不透明貼圖的壓縮格式為ETC 4bit，因為 android 市場的手機中的GPU有多種，
每家的GPU支持不同的壓縮格式，但他們都兼容ETC格式，
2. 對于透明貼圖，我們只能選擇RGBA 16bit 或者RGBA 32bit。
3. 減少FPS，在ProjectSetting-> Quality中的
VSync Count 參數(shù)會影響你的FPS，EveryVBlank相當(dāng)于FPS=60，EverySecondVBlank = 30；
這兩種情況都不符合游戲的FPS的話，我們需要手動調(diào)整FPS，首先關(guān)閉垂直同步這個功能，然后在代碼的Awake方法里手動設(shè)置FPS（Application.targetFrameRate = 45;）
降低FPS的好處：
1）省電，減少手機發(fā)熱的情況；
2）能都穩(wěn)定游戲FPS，減少出現(xiàn)卡頓的情況。
4. 當(dāng)我們設(shè)置了FPS后，再調(diào)整下Fixed timestep這個參數(shù)，
這個參數(shù)在ProjectSetting->Time中，目的是減少物理計算的次數(shù)，來提高游戲性能。
5. 盡量少使用Update LateUpdate FixedUpdate，這樣也可以提升性能和節(jié)省電量。
多使用事件（不是SendMessage，使用自己寫的，或者C#中的事件委托）。
6. 待機時，調(diào)整游戲的FPS為1，節(jié)省電量。
7. 圖集大小最好不要高于1024，否則游戲安裝之后、低端機直接崩潰、原因是手機系統(tǒng)版本低于2.2、超過1000的圖集無法讀取、導(dǎo)致。
2.2 以上沒有遇見這個情況。
注意手機的RAM 與 ROM、小于 512M的手機、直接放棄機型適配。
VSCount 垂直同步
? ? unity3d 中新建一個場景空的時候，幀速率（FPS總是很低），大概在60~70之間。
一直不太明白是怎么回事，現(xiàn)在基本上明白了。我在這里解釋一下原因，如有錯誤，歡迎指正。
在Unity3D中當(dāng)運行場景打開Profiler的時候，我們會看到VSync 這一項占了很大的比重。
這個是什么呢，這個就是垂直同步，稍后再做解釋。
我們可以關(guān)閉VSync來提高幀速率，選擇edit->project settings->Quality。
在右側(cè)面板中可以找到VSync Count,把它選成Don't Sync。
?
這就關(guān)閉了VSync(垂直同步)，現(xiàn)在在運行場景看看，幀速率是不是提高很多。
現(xiàn)在來說說什么是垂直同步，要知道什么是垂直同步，必須要先明白顯示器的工作原理，
顯示器上的所有圖像都是一線一線的掃描上去的，無論是隔行掃描還是逐行掃描，
顯示器都有兩種同步參數(shù)——水平同步和垂直同步。
什么叫水平同步？什么叫垂直同步？
垂直和水平是CRT中兩個基本的同步信號，水平同步信號決定了CRT畫出一條橫越屏幕線的時間，
垂直同步信號決定了CRT從屏幕頂部畫到底部，再返回原始位置的時間，
而恰恰是垂直同步代表著CRT顯示器的刷新率水平。
為什么關(guān)閉垂直同步信號會影響游戲中的FPS數(shù)值？
如果我們選擇等待垂直同步信號（也就是我們平時所說的垂直同步打開），
那么在游戲中或許強勁的顯卡迅速的繪制完一屏的圖像，但是沒有垂直同步信號的到達，
顯卡無法繪制下一屏，只有等85單位的信號到達，才可以繪制。
這樣FPS自然要受到操作系統(tǒng)刷新率運行值的制約。
而如果我們選擇不等待垂直同步信號（也就是我們平時所說的關(guān)閉垂直同步），那么游戲中作完一屏畫面，
顯卡和顯示器無需等待垂直同步信號就可以開始下一屏圖像的繪制，自然可以完全發(fā)揮顯卡的實力。
但是不要忘記，正是因為垂直同步的存在，才能使得游戲進程和顯示器刷新率同步，使得畫面更加平滑和穩(wěn)定。
取消了垂直同步信號，固然可以換來更快的速度，但是在圖像的連續(xù)性上勢必打折扣。
這也正是很多朋友抱怨關(guān)閉垂直后發(fā)現(xiàn)畫面不連續(xù)的理論原因。
合并材質(zhì)球 unity 3d中每倒入一次模型就多一個材質(zhì)球，可我的這些模型都是共用一張貼圖的就想共用一個材質(zhì)球，所以每次都要刪除再附上，很麻煩。怎么才能合并這些材質(zhì)球？
采用TexturePacking吧
1、遍歷gameobject，取出material，并根據(jù)shader來將material分類
2、調(diào)用Unity自帶的PackTextures函數(shù)來合并每個shader分類中的material所對應(yīng)的textures（PackTextures函數(shù)有缺陷，不過可以將就用）
3、根據(jù)合并的大的texture來更新原有模型的texture、material已經(jīng)uv坐標(biāo)值。
需要注意的是：需要合并的紋理應(yīng)該是物體在場景中距離相近的，如果物體在場景中的距離較遠(yuǎn)，
則不建議合并紋理，因為這樣做很有可能非但起不到優(yōu)化的作用，反而降低了運行效率。 ?
mesh合并?
分為2種方式合并
1. 自帶的合并必須勾選靜態(tài)。
?
所有被勾選了“Static”的GameObject，其中的Mesh Filter中的mesh都會被合并到 "Combined Mesha (root: scene)" 中
2.也可以用腳本來合并mesh ?。
[C#]?純文本查看?復(fù)制代碼 ?
| 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | usingUnityEngine; usingSystem.Collections; publicclass MyClass : MonoBehaviour { ????voidStart () ????{ ????????MeshFilter [] meshFilters = GetComponentsInChildren<MeshFilter> (); ????????CombineInstance[] combine = newCombineInstance[meshFilters.Length]; ????????for(inti = 0; i < meshFilters.Length; i++) { ????????????combine [i].mesh = meshFilters [i].sharedMesh; ????????????combine [i].transform = meshFilters [i].transform.localToWorldMatrix; ????????????meshFilters [i].gameObject.active = false; ????????} ????????????transform.GetComponent<MeshFilter> ().mesh = newMesh (); ????????????transform.GetComponent<MeshFilter> ().mesh.CombineMeshes (combine); ????????????transform.gameObject.active = true; ????} } |
1. ?先在 Unity 中建立 空物件 ( Empty )?
2. ?再創(chuàng)建2個 Cube 方塊，并放入 空物件底下 (可以改成你自己的模型)
3. ?把 MyClass 代碼丟進 空物件上 。
4. ?(可選) 建立一個 Material 材質(zhì)，并且丟進 空物件上
5. ?執(zhí)行
前
?
后
?
========================================分割線====================================
- 角色Material數(shù)量
- 骨骼數(shù)量
- 面片數(shù)量
- 一般角色應(yīng)該沒有IK結(jié)點
2、靜態(tài)實體
- 不要附加Animation Component
- 網(wǎng)格頂點數(shù)
- UV值范圍盡量不要超過（0, 1）區(qū)間
3、地形
- 地形的分辨率大小
- 混合紋理數(shù)量
4、紋理
- 紋理格式
- 紋理尺寸
- 支持Mipmap
- 檢查Alpha值
5、光源
- 光源“Important”個數(shù)
- Pixel Light數(shù)目
6、粒子特效
- 屏幕上的最大粒子數(shù)
- 每個粒子發(fā)射器發(fā)射的最大粒子數(shù)
- 粒子大小
- 盡量不要開啟粒子的碰撞功能。
7、音頻
- 游戲中播放時間較長的音樂（如背景音樂）
- 較短音樂（如槍聲）
8、相機
- 裁剪平面
- 根據(jù)不同的物體設(shè)置不同的遠(yuǎn)裁剪平面
9、碰撞
- 盡量不用MeshCollider
10、其他
- Drawcall
- 非運動物體盡量打上Static標(biāo)簽
- 場景中盡可能地使用prefab
========================================分割線====================================?
移動平臺相對于PC機，具有體積小，計算弱，帶寬少的特點。
因此做手機游戲的開發(fā)，優(yōu)化的方向，與力度對比PC游戲都有所區(qū)別。
必須要做到優(yōu)化流程，合理利用資源。
目前在手機上面，還不能夠像PC游戲那樣追求高質(zhì)量渲染效果，為了讓手機不那么容易發(fā)燙，還要控制cpu，gpu，不能讓他們?nèi)龠\算。
材質(zhì)方面：
紋理方面，建議使用壓縮紋理，
Android上面使用ETC1，蘋果上面使用PVRTC。
UV坐標(biāo)控制在0到1之間，人物模型面數(shù)控制在1500內(nèi)，骨骼控制在30個以內(nèi)。
場景中使用一個主光（不能再多了）。
盡量減少alphaTest和alphaBlend材質(zhì)的使用。在手機上，這是很殺效率的。
骨骼動畫方面：
在動畫方面可以考慮不使用插值，固定的幀率的動畫。
如果要做插值，考慮使用四元數(shù)（表示旋轉(zhuǎn)）和向量（表示位移）來做插值。
四元數(shù)做插值速度比矩陣來的快，Slerp提供了平滑插值。
========================================分割線====================================?
優(yōu)化的常規(guī)技巧
剖析你的游戲。
不要花費時間來優(yōu)化那些晦澀的代碼或者縮減圖形文件的大小，除非這是你游戲的瓶頸。
第一次剖析你的游戲?qū)鼓惆l(fā)現(xiàn)你游戲的瓶頸。Apple's Shark是一個很好的用來剖析基于OpenGL的程序的工具。
再次剖析你的游戲。
優(yōu)化之后不要忘記再剖析一次你的游戲，這樣可以檢查你所做的優(yōu)化是否達到了預(yù)期的效果。
當(dāng)然，這樣做也可能會使你發(fā)現(xiàn)更多的瓶頸。
流程第一、性能第二。花費時間來使你游戲的創(chuàng)建盡可能地流暢。
盡可能快地修正游戲中的錯誤將會使你后期更容易優(yōu)化你的游戲。
在Scene View中測試場景。
這樣做將會使你清楚了解這個場景中的物體或者附加在物體上的腳本是否降低了游戲性能。
如果Scene View反應(yīng)遲鈍，那么有可能是圖形方面的原因，如果Scene View反應(yīng)不遲鈍，那么瓶頸可能出在腳本或者物理系統(tǒng)上。
禁用指定游戲物體。
在play模式下，嘗試禁用并啟用游戲物體來排查出游戲慢的原因。
網(wǎng)格
如果可能的話，把相鄰的物體（網(wǎng)格）合并為一個只有一個材質(zhì)的物體（網(wǎng)格）。比如，你的游戲中包含一個桌子，上面有一堆東西，你完全可以在3D程序中將它們合并在一起（這可能也需要你將這些物體的紋理合并為一個大的紋理集）。減少需要渲染的物體的數(shù)量可以極大地提高游戲性能。
不要有不必要的網(wǎng)格。
如果你的游戲場景中有一個人物，那么他應(yīng)該是一個網(wǎng)格。如果你有一個船，那么它也應(yīng)該只是一個網(wǎng)格。
每一個網(wǎng)格只用一種材質(zhì)。
使用極少的面數(shù)的網(wǎng)格（比如500個多邊形以下）。
最好把你人物的三角面數(shù)量控制在1500-2000個之間。
這個數(shù)量可以說是游戲質(zhì)量和性能之間一個均衡值。如果你的模型有四邊形，那么在導(dǎo)入模型的時候，引擎將會把每個四邊形變?yōu)閮蓚€三角形。
光照
像素光。
像素光可以讓你的游戲看起來效果很牛逼，但是不要使用過多的像素光。
在你的游戲中可以使用質(zhì)量管理器來調(diào)節(jié)像素光的數(shù)量來取得一個性能和質(zhì)量的均衡點.
性能占用順序：聚光燈>點光源>平行光。
一個好的點亮場景的方法就是先得到你想要的效果，然后看看哪些光更重要；
在保持光效的前提下看看哪些光可以去掉。
點光源和聚光燈只影響它們范圍內(nèi)的網(wǎng)格。
如果一個網(wǎng)格處于點光源或者聚光燈的照射范圍之外，并且光源的attenuate開關(guān)是打開的，那么這個網(wǎng)格將不會被光源所影響，這樣就可以節(jié)省性能開銷。
這樣做理論上來講可以使用很多小的點光源而且依然能有一個好的性能，因為這些光源只影響一小部分物體。
一個網(wǎng)格在有8個以上光源影響的時候，只響應(yīng)前8個最亮的光源。
貼圖
在外觀不變的前提下，貼圖大小越小越好。
如果你的顯卡的顯存不夠大的話，你游戲中的貼圖將會被轉(zhuǎn)存到系統(tǒng)內(nèi)存中，在顯卡調(diào)用它們的時候再傳到顯卡中。
對于比較新的電腦來說，內(nèi)存和顯卡之間有足夠的帶寬來達到一個很好的性能；
如果你很無恥地用了巨多的大圖片的話，在低顯存的電腦上運行你的游戲的時候，你的游戲必然會掛掉。
倒是沒有必要在圖形編輯軟件中調(diào)整貼圖的大小。你可以在unity導(dǎo)入貼圖的時候進行調(diào)整。
不要使用低質(zhì)量的圖片。
在小播放界面的游戲中使用低質(zhì)量的jpeg圖片或者低色彩的png圖片亦或是gif圖片沒什么 問題 。
在發(fā)布游戲的時候，引擎會自動壓縮這些圖片，多重壓縮和解壓將會降低圖片的質(zhì)量，所以最好保持貼圖文件的分辨率為原始分辨率。
這樣就會減少多重壓縮和解壓所導(dǎo)致的圖片失真現(xiàn)象。
Shaders
多重效果的shader就比看起來樣式很單一的shader要更耗費資源。
同樣在一個擁有貼圖和光反射的物體上，使用VertexLit Diffuse shader無疑是最省資源的。
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在美術(shù)制作場景的過程中，會使用到大量的粒子系統(tǒng)。
比如場景中的火把。在我們的一個地下城場景中，美術(shù)們放置了大量的火把。整個場景中的各個地方，有100來個火把。
unity中，在攝像機范圍外的粒子系統(tǒng)雖然不會被繪制。
但是update是一直持續(xù)的。這也就意味著，這100多個火把，不論是否可見都在更新。
這個設(shè)計應(yīng)該是很不合理的，在我看過的其他引擎中，都會有一個開關(guān)，來控制不可見的粒子系統(tǒng)是否需要update。
有的粒子系統(tǒng)在不可見的時候需要更新,比如爆炸。有的不需要更新，比如火堆火把。
為了避免不必要的update開銷，尤其是最后游戲是要發(fā)布到頁游平臺（web player只能使用一個cpu的核）。
于是寫了一個腳本，控制不可見的粒子系統(tǒng)就不更新。
該腳本主要是用到了2個MonoBehaviour的函數(shù)。
OnBecameInvisible()? 當(dāng)變?yōu)椴豢梢? ?和? ? OnBecameVisible() ?當(dāng)變成可見。?
要這2個函數(shù)起作用的前提是，該GameObject綁定了MeshRender組件。
所以，我們要在粒子系統(tǒng)的GameObject放置在一個GameObject??下，且給該GameObject綁定一個MeshRender 與 MeshFilter。
MeshFilter中的mesh可以隨便找個cube。
在Start（） 的時候，把最GameObject的scale設(shè)置為很小，以保證該cube不被看見。
其實遍歷所有的child，把active設(shè)置為false。
在OnBecameVisible 中 遍歷所有child，把active設(shè)置為true。
在OnBecameInvisible中 遍歷所有child，把active設(shè)置為false。
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Unity 性能優(yōu)化 Draw Call?
本帖隱藏的內(nèi)容
Unity（或者說基本所有圖形引擎）生成一幀畫面的處理過程大致可以這樣簡化描述：引擎首先經(jīng)過簡單的可見性測試，確定攝像機可以看到的物體，然后把這些物體的頂點（包括本地位置、法線、UV等），索引（頂點如何組成三角形），變換（就是物體的位置、旋轉(zhuǎn)、縮放、以及攝像機位置等），相關(guān)光源，紋理，渲染方式（由材質(zhì)/Shader決定）等數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好，然后通知圖形API——或者就簡單地看作是通知GPU——開始繪制，GPU基于這些數(shù)據(jù)，經(jīng)過一系列運算，在屏幕上畫出成千上萬的三角形，最終構(gòu)成一幅圖像。在Unity中，每次引擎準(zhǔn)備數(shù)據(jù)并通知GPU的過程稱為一次Draw Call。這一過程是逐個物體進行的，對于每個物體，不只GPU的渲染，引擎重新設(shè)置材質(zhì)/Shader也是一項非常耗時的操作。因此每幀的Draw Call次數(shù)是一項非常重要的性能指標(biāo)，對于iOS來說應(yīng)盡量控制在20次以內(nèi)，這個值可以在編輯器的Statistic窗口看到。
Unity內(nèi)置了Draw Call Batching技術(shù)，從名字就可以看出，它的主要目標(biāo)就是在一次Draw Call中批量處理多個物體。只要物體的變換和材質(zhì)相同，GPU就可以按完全相同的方式進行處理，即可以把它們放在一個Draw Call中。Draw Call Batching技術(shù)的核心就是在可見性測試之后，檢查所有要繪制的物體的材質(zhì)，把相同材質(zhì)的分為一組（一個Batch），然后把它們組合成一個物體（統(tǒng)一變換），這樣就可以在一個Draw Call中處理多個物體了（實際上是組合后的一個物體）。
但Draw Call Batching存在一個缺陷，就是它需要把一個Batch中的所有物體組合到一起，相當(dāng)于創(chuàng)建了一個與這些物體加起來一樣大的物體，與此同時就需要分配相應(yīng)大小的內(nèi)存。這不僅會消耗更多內(nèi)存，還需要消耗CPU時間。特別是對于移動的物體，每一幀都得重新進行組合，這就需要進行一些權(quán)衡，否則得不償失。但對于靜止不動的物體來說，只需要進行一次組合，之后就可以一直使用，效率要高得多。
Unity提供了Dynamic Batching和Static Batching兩種方式。Dynamic Batching是完全自動進行的，不需要也無法進行任何干預(yù)，對于頂點數(shù)在300以內(nèi)的可移動物體，只要使用相同的材質(zhì)，就會組成Batch。Static Batching則需要把靜止的物體標(biāo)記為Static，然后無論大小，都會組成Batch。如前文所說，Static Batching顯然比Dynamic Batching要高效得多，于是，Static Batching功能是收費的……
要有效利用Draw Call Batching，首先是盡量減少場景中使用的材質(zhì)數(shù)量，即盡量共享材質(zhì)，對于僅紋理不同的材質(zhì)可以把紋理組合到一張更大的紋理中（稱為Texture Atlasing）。然后是把不會移動的物體標(biāo)記為Static。此外還可以通過CombineChildren腳本（Standard Assets/Scripts/Unity Scripts/CombineChildren）手動把物體組合在一起，但這個腳本會影響可見性測試，因為組合在一起的物體始終會被看作一個物體，從而會增加GPU要處理的幾何體數(shù)量，因此要小心使用。
對于復(fù)雜的靜態(tài)場景，還可以考慮自行設(shè)計遮擋剔除算法，減少可見的物體數(shù)量同時也可以減少Draw Call。
總之，理解Draw Call和Draw Call Batching原理，根據(jù)場景特點設(shè)計相應(yīng)的方案來盡量減少Draw Call次數(shù)才是王道，其它方面亦然。
Draw Call Batching （繪制調(diào)用批處理）
To draw an object on the screen, the engine has to issue a draw call to the graphics API (OpenGL ES in the case of iOS). Every single draw call requires a significant amount of work on the part of the graphics API, causing significant performance overhead on the CPU side.
在屏幕上渲染物體，引擎需要發(fā)出一個繪制調(diào)用來訪問圖形API（iOS系統(tǒng)中為OpenGL ES）。
每個繪制調(diào)用需要進行大量的工作來訪問圖形API，從而導(dǎo)致了CPU方面顯著的性能開銷。
Unity combines a number of objects at runtime and draws them together with a single draw call. This operation is called "batching". The more objects Unity can batch together, the better rendering performance you will get.
Unity在運行時可以將一些物體進行合并，從而用一個繪制調(diào)用來渲染他們。這一操作，我們稱之為“批處理”。
一般來說，Unity批處理的物體越多，你就會得到越好的渲染性能。
Built-in batching support in Unity has significant benefit over simply combining geometry in the modeling tool (or using theCombineChildren script from the Standard Assets package). Batching in Unity happensafter visibility determination step. The engine does culling on each object individually, and the amount of rendered geometry is going to be the same as without batching. Combining geometry in the modeling tool, on the other hand, prevents effecient culling and results in much higher amount of geometry being rendered.
Unity中內(nèi)建的批處理機制所達到的效果要明顯強于使用幾何建模工具（或使用Standard Assets包中的CombineChildren腳本）的批處理效果。
這是因為，Unity引擎的批處理操作是在物體的可視裁剪操作之后進行的。
Unity先對每個物體進行裁剪，然后再進行批處理，這樣可以使渲染的幾何總量在批處理前后保持不變。
但是，使用幾何建模工具來拼合物體，會妨礙引擎對其進行有效的裁剪操作，從而導(dǎo)致引擎需要渲染更多的幾何面片。
Materials
材質(zhì)
Only objects sharing the same material can be batched together. Therefore, if you want to achieve good batching, you need to share as many materials among different objects as possible.
只有擁有相同材質(zhì)的物體才可以進行批處理。
因此，如果你想要得到良好的批處理效果，你需要在程序中盡可能地復(fù)用材質(zhì)和物體。
If you have two identical materials which differ only in textures, you can combine those textures into a single big texture - a process often calledtexture atlasing. Once textures are in the same atlas, you can use single material instead.
如果你的兩個材質(zhì)僅僅是紋理不同，那么你可以通過 紋理拼合 操作來將這兩張紋理拼合成一張大的紋理。
一旦紋理拼合在一起，你就可以使用這個單一材質(zhì)來替代之前的兩個材質(zhì)了。
If you need to access shared material properties from the scripts, then it is important to note that modifyingRenderer.material will create a copy of the material. Instead, you should useRenderer.sharedMaterial to keep material shared.
如果你需要通過腳本來訪問復(fù)用材質(zhì)屬性，那么值得注意的是改變Renderer.material將會造成一份材質(zhì)的拷貝。
因此，你應(yīng)該使用Renderer.sharedMaterial來保證材質(zhì)的共享狀態(tài)。
Dynamic Batching
動態(tài)批處理
Unity can automatically batch moving objects into the same draw call if they share the same material.
如果動態(tài)物體共用著相同的材質(zhì)，那么Unity會自動對這些物體進行批處理。
Dynamic batching is done automatically and does not require any additional effort on your side.
動態(tài)批處理操作是自動完成的，并不需要你進行額外的操作。
Tips:
提醒：
1、? ?? ?Batching dynamic objects has certain overheadper vertex, so batching is applied only to meshes containing less than900 vertex attributes in total.
? ?? ?? ?? ? 批處理動態(tài)物體需要在每個頂點上進行一定的開銷，所以動態(tài)批處理僅支持小于900頂點的網(wǎng)格物體。
2、? ?? ?If your shader is using Vertex Position, Normal and single UV, then you can batch up to 300 verts and if your shader is using Vertex Position, Normal, UV0, UV1 and
? ?? ?? ?? ?Tangent, then only 180 verts.
? ?? ?? ?? ?Please note: attribute count limit might be changed in future
? ?? ?? ?? ?如果你的著色器使用頂點位置，法線和UV值三種屬性，那么你只能批處理300頂點以下的物體；
如果你的著色器需要使用頂點位置，法線，UV0，UV1和切向量，那你只
? ?? ?? ?? ?能批處理180頂點以下的物體。
? ?? ?? ?? ?請注意：屬性數(shù)量的限制可能會在將來進行改變。
4、? ?? ?Don't use scale. Objects with scale (1,1,1) and (2,2,2) won't batch.
? ?? ?? ?? ?不要使用縮放尺度（scale）。分別擁有縮放尺度(1,1,1)和(2,2,2)的兩個物體將不會進行批處理。
5、? ?? ?Uniformly scaled objects won't be batched with non-uniformly scaled ones.
? ?? ?? ?? ?統(tǒng)一縮放尺度的物體不會與非統(tǒng)一縮放尺度的物體進行批處理。
? ?? ?? ???Objects with scale (1,1,1) and (1,2,1) won't be batched. On the other hand (1,2,1) and (1,3,1) will be.
? ?? ?? ???使用縮放尺度(1,1,1)和 (1,2,1)的兩個物體將不會進行批處理，但是使用縮放尺度(1,2,1)和(1,3,1)的兩個物體將可以進行批處理。
6、? ???Using different material instances will cause batching to fail.
? ?? ?? ???使用不同材質(zhì)的實例化物體（instance）將會導(dǎo)致批處理失敗。
7、? ???Objects with lightmaps have additional (hidden) material parameter: offset/scale in lightmap, so lightmapped objects won't be batched (unless they point to same
? ?? ?? ???portions of lightmap)
? ?? ?? ???擁有l(wèi)ightmap的物體含有額外（隱藏）的材質(zhì)屬性，比如：lightmap的偏移和縮放系數(shù)等。所以，擁有l(wèi)ightmap的物體將不會進行批處理（除非他們指向lightmap的同一
? ?? ?? ???部分）。
8、? ???Multi-pass shaders will break batching. E.g. Almost all unity shaders supports several lights in forward rendering, effectively doing additional pass for them
? ?? ?? ???多通道的shader會妨礙批處理操作。比如，幾乎unity中所有的著色器在前向渲染中都支持多個光源，并為它們有效地開辟多個通道。
9、? ???Using instances of a prefab automatically are using the same mesh and material.
? ?? ?? ???預(yù)設(shè)體的實例會自動地使用相同的網(wǎng)格模型和材質(zhì)。
Static Batching
靜態(tài)批處理
Static batching, on the other hand, allows the engine to reduce draw calls for geometry of any size (provided it does not move and shares the same material). Static batching is significantly more efficient than dynamic batching. You should choose static batching as it will require less CPU power.
相對而言，靜態(tài)批處理操作允許引擎對任意大小的幾何物體進行批處理操作來降低繪制調(diào)用（只要這些物體不移動，并且擁有相同的材質(zhì)）。因此，靜態(tài)批處理比動態(tài)批處理更加有效，你應(yīng)該盡量低使用它，因為它需要更少的CPU開銷。
In order to take advantage of static batching, you need explicitly specify that certain objects are static and willnot move, rotate or scale in the game. To do so, you can mark objects as static using the Static checkbox in the Inspector:
為了更好地使用靜態(tài)批處理，你需要明確指出哪些物體是靜止的，并且在游戲中永遠(yuǎn)不會移動、旋轉(zhuǎn)和縮放。想完成這一步，你只需要在檢測器（Inspector）中將Static復(fù)選框打勾即可，如下圖所示：
Using static batching will require additional memory for storing the combined geometry. If several objects shared the same geometry before static batching, then a copy of geometry will be created for each object, either in the Editor or at runtime. This might not always be a good idea - sometimes you will have to sacrifice rendering performance by avoiding static batching for some objects to keep a smaller memory footprint. For example, marking trees as static in a dense forest level can have serious memory impact.
使用靜態(tài)批處理操作需要額外的內(nèi)存開銷來儲存合并后的幾何數(shù)據(jù)。在靜態(tài)批處理之前，如果一些物體共用了同樣的幾何數(shù)據(jù)，那么引擎會在編輯以及運行狀態(tài)對每個物體創(chuàng)建一個幾何數(shù)據(jù)的備份。這并不總是一個好的想法，因為有時候，你將不得不犧牲一點渲染性能來防止一些物體的靜態(tài)批處理，從而保持較少的內(nèi)存開銷。比如，將濃密森里中樹設(shè)為Static，會導(dǎo)致嚴(yán)重的內(nèi)存開銷。
Static batching is only available in Unity iOS Advanced.
靜態(tài)批處理目前只支持Unity iOS Advanced。
備注：最近一直在研究Unity3D的性能優(yōu)化問題，這段時間可能會多翻譯這方面的文章。
前兩天，MadFinger，就是當(dāng)今iOS與Android上畫質(zhì)最牛逼閃閃的游戲之一——ShadowGun的開發(fā)商，令人驚異地放出了一個ShadowGun的樣例關(guān)卡以及若干可免費使用的Shader，國外同行們的分享精神真的是令人贊嘆不已。原文在這里，以下是我的一些摘錄和筆記。
首先是一些優(yōu)化常識。針對圖形方面的優(yōu)化主要包括三角形數(shù)量，紋理所占內(nèi)存，以及Shader，前兩項基本沒什么好講的，針對設(shè)備機能的限制制定相應(yīng)的指標(biāo)即可，所以Shader就成為了圖形性能優(yōu)化的關(guān)鍵。
Alpha blending
在Unity官方文檔中講，由于硬件原因，在iOS設(shè)備上使用alpha-test會造成很大的性能開銷，應(yīng)盡量使用alpha-blend代替。這里提到，在同屏使用alpha-blend的面數(shù)，尤其是這些面所占屏幕面積的大小，對性能也會造成很大影響。原因是使用alpha-blend的面會造成overdraw的增加，這尤其對低性能設(shè)備的影響很大。不過沒有購買Pro版，沒有Occlusion Culling功能的話，就不必顧慮這一問題了，反正overdraw是必然的。
復(fù)雜的Per-pixel shader
Per-pixel shader即Fragment shader，顧名思義是要對每個渲染到屏幕上的像素做處理的shader，如果per-pixel shader比較復(fù)雜且需要處理的像素很多時，也就是使用該shader的面占屏幕面積很大時，對性能的影響甚至要超過alpha blending。因此復(fù)雜的per-pixel shader只適用于小物體。
下面是對幾個Shader的逐一講解：
Environment specular maps(Shader Virtual Gloss Per Vertex Additive)
Specular map通常都是利用貼圖的alpha通道來定義物體表面的光滑程度（反光度），這個shader的特點是per-vertex計算反光度的，有著相當(dāng)不錯的效果的同時比per-pixel的shader性能要高得多。這個shader很適用于關(guān)卡環(huán)境等占很大區(qū)域的模型。
經(jīng)過優(yōu)化的動態(tài)角色光照和陰影(Light probes和BRDF Shader)
傳統(tǒng)的Lightmaps無法支持動態(tài)物體，對此Unity提供了Light probes技術(shù)，預(yù)先把動態(tài)物體的光照信息保存在代理對象(即Light probes)中，運行時動態(tài)物體從距離最近的Probe中獲取光照信息。
Unity本身還提供了一個效果非常棒的專為移動設(shè)備優(yōu)化過的角色Shader，支持Diffuse、Specular和Normal maps，并通過一個特殊的腳本生成貼圖用于模仿BRDF光照效果。最終產(chǎn)生的效果堪比次時代大作中的角色光影效果。
霧和體積光(Shader Blinking Godrays)
目前在移動設(shè)備上要開啟真正的霧效基本不可行，ShadowGun的方案是通過簡單的網(wǎng)格＋透明貼圖(稱為霧面)來模擬霧效。在玩家靠近時，霧面逐漸變淡，同時fog plane的頂點也會移開(即使完全透明的alpha面也會消耗很多渲染時間)。
使用這個Shader的網(wǎng)格需要經(jīng)過處理：
頂點的alpha值用于決定頂點是否可以移動(在例子中0為不可動，1為可動)。
頂點法線決定移動的方向
然后Shader通過計算與觀察者的距離來控制霧面的淡入/淡出。
這個Shader還可以用來做體積光和其它一些alpha效果。
飛機墜毀的濃煙效果(Shader Scroll 2 Layers Sine Alpha-blended)
通過粒子產(chǎn)生濃煙的代價太高，所以ShadowGun中使用了網(wǎng)格＋貼圖動畫來制作這個效果。通過混合兩層貼圖并讓它們交錯移動來產(chǎn)生動畫效果。其中頂點alpha值用于讓網(wǎng)格的邊緣看起來比較柔和，同時使用頂點顏色來模擬從火焰到煙霧的過渡效果。
帶動態(tài)效果的天空盒(Shader Scroll 2 Layers Multiplicative)
通過兩張貼圖的混合和移動產(chǎn)生云的動態(tài)效果。
旗幟和衣服的飄動效果(Shader Lightmap + Wind)
同樣利用頂點alpha值決定哪些頂點可以移動，然后shader的參數(shù)用于調(diào)整擺動的方向和速度。
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一、程序方面
01、務(wù)必刪除腳本中為空或不需要的默認(rèn)方法；
02、只在一個腳本中使用OnGUI方法；
03、避免在OnGUI中對變量、方法進行更新、賦值，輸出變量建議在Update內(nèi)；
04、同一腳本中頻繁使用的變量建議聲明其為全局變量，腳本之間頻繁調(diào)用的變量或方法建議聲明為全局靜態(tài)變量或方法；
05、不要去頻繁獲取組件，將其聲明為全局變量；
06、數(shù)組、集合類元素優(yōu)先使用Array，其次是List；
07、腳本在不使用時腳本禁用之，需要時再啟用；
08、可以使用Ray來代替OnMouseXXX類方法；
09、需要隱藏/顯示或?qū)嵗瘉砘厍袚Q的對象，盡量不要使用SetActiveRecursively或active，而使用將對象遠(yuǎn)遠(yuǎn)移出相機范圍和移回原位的做法；
10、盡量少用模運算和除法運算，比如a/5f，一定要寫成a*0.2f。
11、對于不經(jīng)常調(diào)用或更改的變量或方法建議使用Coroutines & Yield；
12、盡量直接聲明腳本變量，而不使用GetComponent來獲取腳本；
iPhone
13、盡量使用整數(shù)數(shù)字，因為iPhone的浮點數(shù)計算能力很差；
14、不要使用原生的GUI方法；
15、不要實例化（Instantiate）對象，事先建好對象池，并使用Translate“生成”對象；
二、模型方面
01、合并使用同貼圖的材質(zhì)球，合并使用相同材質(zhì)球的Mesh；
02、角色的貼圖和材質(zhì)球只要一個，若必須多個則將模型離分離為多個部分；
02、骨骼系統(tǒng)不要使用太多；
03、當(dāng)使用多角色時，將動畫單獨分離出來；
04、使用層距離來控制模型的顯示距離；
05、陰影其實包含兩方面陰暗和影子，建議使用實時影子時把陰暗效果烘焙出來，不要使用燈光來調(diào)節(jié)光線陰暗。
06、少用像素?zé)艉褪褂孟袼責(zé)舻腟hader；
08、如果硬陰影可以解決問題就不要用軟陰影，并且使用不影響效果的低分辨率陰影；
08、實時陰影很耗性能，盡量減小產(chǎn)生陰影的距離；
09、允許的話在大場景中使用線性霧，這樣可以使遠(yuǎn)距離對象或陰影不易察覺，因此可以通過減小相機和陰影距離來提高性能；
10、使用圓滑組來盡量減少模型的面數(shù)；
11、項目中如果沒有燈光或?qū)ο笤谝苿幽敲淳筒灰褂脤崟r燈光；
12、水面、鏡子等實時反射/折射的效果單獨放在Water圖層中，并且根據(jù)其實時反射/折射的范圍來調(diào)整；
13、碰撞對效率的影響很小，但碰撞還是建議使用Box、Sphere碰撞體；
14、建材質(zhì)球時盡量考慮使用Substance；
15、盡量將所有的實時反射/折射（如水面、鏡子、地板等等）都集合成一個面；
16、假反射/折射沒有必要使用過大分辨率，一般64*64就可以，不建議超過256*256；
17、需要更改的材質(zhì)球，建議實例化一個，而不是使用公共的材質(zhì)球；
18、將不須射線或碰撞事件的對象置于IgnoreRaycast圖層；
19、將水面或類似效果置于Water圖層
20、將透明通道的對象置于TransparentFX圖層；
21、養(yǎng)成良好的標(biāo)簽（Tags）、層次（Hieratchy）和圖層（Layer）的條理化習(xí)慣，將不同的對象置于不同的標(biāo)簽或圖層，三者有效的結(jié)合將很方便的按名稱、類別和屬性來查找；
22、通過Stats和Profile查看對效率影響最大的方面或?qū)ο?#xff0c;或者使用禁用部分模型的方式查看問題到底在哪兒；
23、使用遮擋剔除（Occlusion Culling）處理大場景，一種較原生的類LOD技術(shù)，并且能夠“分割”作為整體的一個模型。
三、其它
場景中如果沒有使用燈光和像素?zé)?#xff0c;就不要使用法線貼圖，因為法線效果只有在有光源（Direct Light/Point Light/Angle Light/Pixel Light）的情況下才有效果。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Unity3D优化总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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