Unity优化篇｜ Unity3D场景常用优化策略，遮挡剔除层消隐距离技术和 LOD多层次细节

Posted 2022-04-02 呆呆敲代码的小Y

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Unity优化篇｜ Unity3D场景常用优化策略，遮挡剔除层消隐距离技术和 LOD多层次细节相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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📢前言

本篇文章来简单介绍一下 Unity中几种常用3D场景优化策略 方法
对于整个项目来说，本文中出现的方法也只是冰山一角，慢慢积累学习吧！
内容包括遮挡剔除（Occlusion Culling）、层消隐距离技术 和 LOD多层次细节

🎬Unity3D场景常用优化策略，遮挡剔除、层消隐距离技术和 LOD多层次细节

🎄一、遮挡剔除（Occlusion Culling）

介绍

当场景中包含大量模型时，DrawCall就会非常大，造成的性能消耗就会比较大，从而会造成渲染效率降低，使用遮挡剔除技术，可以使那些被阻挡的物体不被渲染，达到提高渲染效率的目的。

原理

在场景空间中创建一个区域，该遮挡区域有单元格组成，每个单元格构成整个场景的一部分，这些单元格会把整个场景拆分成多个部分，当摄像机能够看到该单元格时，表示该单元格中的物体会被渲染出来。

实现步骤

搭建一个简易场景

给场景中的小方块们设置“遮挡静态（ Occluder Static/Occludee Static）”,如下所示：
开始做遮挡剔除的烘焙（即点击菜单的Window-->Rendering-->Occlusion Culling）出现遮挡剔除面板，选择“Bake–bake”即可

选择遮挡剔除窗口的Visualizatior，然后运行程序移动摄像机即可看到效果

效果如下：

🎄二、层消隐距离技术

介绍

如果场景中存在大量小“物件”，则可以使用“层消隐距离”来优化场景；”层消隐距离“就是在比较远的距离将小物体剔除，以减少绘图调用的数量（比如：可以一个大型场景中，高大型的物体任然可见，但是一些小装饰内容（小狗、车子之类的则可以隐藏））

实现步骤

新建一个小物体剔除层，取名为separatesmall

新建一个空物体取名为SmallTest，然后将需要剔除的小物体放在该SmallTest物体下面，并且指定SmallTest物体的层为 smallTest

编写一个控制小物体隐藏的脚本LayerBlankingDistance.cs

using UnityEngine;

public class LayerBlankingDistance : MonoBehaviour

    void Start()
    
        //定义大小为32的一维数组，用来存储所有层的剔除信息
        float[] distances = new float[32];
        //这里定义数组小标“9”表示第10层
        distances[9] = 10;
        //将数组赋给摄像机的layerCullDistances
        Camera.main.layerCullDistances = distances;

将脚本挂在场景中，运行移动摄像机测试。
这个距离必须小于或等于摄像机的farClipPlane才有效。

效果如下：

🎄三、Unity中的 LOD技术（多细节层次）

LOD(Level of detail) 多层次细节，是最常⽤的游戏优化技术。
它按照模型的位置和重要程度决定物体渲染的资源分配，降低⾮重要物体的⾯数和细节度，从⽽获得⾼效率的渲染运算。

这就是说，根据摄像机与模型的距离，来决定显示哪一个模型，一般距离近的时候显示高精度多细节模型，距离远的时候显示低精度低细节模型，来加快整体场景的渲染速度。

作用：优化GPU
缺点：同一模型要准备多个模型，消耗内存
特点：以内存做消耗来优化GPU

实现步骤

在场景中对某一个游戏对象准备三个不同精度的模型

创建一个空物体，并把3个精度的模型放下边，给空对象添加上 LOD组件

然后点击 LOD组件 的各个精度添加上不同精度的模型

然后此时移动场景摄像机或者组件的摄像机就可以看到效果了，如下所示：

它会根据游戏对象与摄像机之间的距离来切换不同精度的模型，达到一个高效率的渲染效果。

就像我们大逃杀游戏里面的效果一样，在飞机上的时候看地面都是光秃秃的，等到了地上之后才能看到房子和花花草草之类的图形。

LOD组件参数

LOD组件有一个参数 Fade Mode（淡化模式）

有三种模式可以选择，None 、Cross Fade 和 Speed Tree

None 就是一个默认模式，不作处理。

其中Cross Fade为交叉淡入淡出，在这个选下还有一个可变属性叫Fade Transition Width（淡入淡出过渡宽度）

Fade Transition Width 是一个从0~1之间的值，代表淡入淡出的过渡区域占当前LOD级别的比例。如果值较小的话，可以延迟两个LOD级别混合的开始并且过渡更快，因为Unity通常使用的是屏幕空间抖动或透明度来实现交叉渐变。

Speed Tree 只需要物体提供0~1的状态，然后两个LOD级别的混合是从0开始到1结束的，也就是开始时是与前一级别的LOD一致，转换结束时就与后一个LOD级别完全匹配了。

Speed Tree 模式仅用于在两个Mesh LOD级别之间进行混合，即当前和下一个LOD级别都具有Mesh Renderer（网格渲染器）时。当转换到Billboard LOD级别或完全淡出时，Unity会执行Cross Fade风格的混合。

Project Settings中与LOD组件相关参数

菜单栏：Edit > Project Settings > Quality，打开Quality Setting窗口

找到Other下的参数，如图所示：

Maximum LOD Level：是最大LOD级别，表示游戏中使用的最高LOD级别。在该级别以上的模型不会被使用，并且在编译时忽略。（这将节省存储空间和内存空间）。

LOD Bias：LOD偏离，LOD级别基于物体在屏幕上的大小。当物体大小在两个LOD级别之间，可以选择使用低细节模型或高细节模型。数值取值范围为0-1，数值越接近0，越偏向于选择低细节模型。

💬总结

本篇文章对Unity中三种常见的场景优化技术做了一个简单的介绍和实例。
在真正的项目优化处理中可能会更加繁琐和麻烦，先一步步走起慢慢积累经验。
本篇内容到此结束啦，下次再见～

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