drawcall优化

Posted 2020-09-16 wgwyanfs

在近期。使用U3D开发的游戏核心部分功能即将完毕，中间因为各种历史原因，导致项目存在比較大的问题。这些问题在最后。恐怕仅仅能通过一次彻底的重构来解决

如今的游戏跑起来会有接近130-170个左右的DrawCall，游戏执行起来明显感觉到卡，而经过一天的优化，DrawCall成功缩减到30-70个。这个效果是很显著的，而且这个优化并没有通过将现有的资源打包图集来实现，图集都是原有的图集，假设从全局的角度对图集再进行一次优化。那么DrawCall还能够再降低十几个

本次优化的重点包含：层级关系和特效

对于U3D，我是一个菜鸟，对于U3D的一些东西是一知半解。比如DrawCall，我得到的是一些并不全然正确的信息，比如将N个纹理打包成一个图集，这个图集就仅仅会产生一个DrawCall，假设不打成图集。那么就会有N个DrawCall，这个观点在非常多人的认识里都是正确的，由于能够通过简单的操作来验证。但严格来说，这个观点是错误的，由于它还受层级关系影响！

渲染顺序

U3D的渲染是有顺序的。U3D的渲染顺序是由我们控制的，控制好U3D的渲染顺序，你才干控制好DrawCall

一个DrawCall。表示U3D使用这个材质/纹理，来进行一次渲染，那么这次渲染如果有3个对象，那么当3个对象都使用这一个材质/纹理的时候。就会产生一次DrawCall，能够理解为一次将纹理输送到屏幕上的过程。（实际上引擎大多会使用如双缓冲，缓存这类的手段来优化这个过程，但在这里我们仅仅须要这样子认识就能够了），如果3个对象使用不同的材质/纹理。那么无疑会产生3个DrawCall

接下来我们的3个对象使用2个材质，A和B使用材质1，C使用材质2，这时候来看，应该是有2个DrawCall，或者3个DrawCall。应该是2个DrawCall啊。为什么会有3个DrawCall？？？并且是有时候2个，有时候3个。

我们依照上面的DrawCall分析流程来分析一下：

1.渲染A，使用材质1
2.渲染B，使用材质1
3.渲染C，使用材质2

在这样的情况下是2个DrawCall。在以下这样的情况下，则是3个DrawCall

1.渲染A，使用材质1
2.渲染C，使用材质2
3.渲染B。使用材质1

由于我们没有控制好渲染顺序（或者说没有去特意控制）。所以导致了额外的DrawCall。由于A和B不是一次性渲染完的，而是被C打断了。所以导致材质1被分为两次渲染

那么是什么在控制这个渲染顺序呢？首先在多个相机的情况下，U3D会依据相机的深度顺序进行渲染，在每一个相机中，它会依据你距离相机的距离，由远到近进行渲染。在UI相机中，还会依据你UI对象的深度进行渲染

那么我们要做的就是，对要渲染的对象进行一次规划。正确地排列好它们，规则是，依照Z轴或者深度。对空间进行划分，然后确定好每一个对象的Z轴和深度，让使用同一个材质的东西，尽量保持在这个空间内。不要让其它材质的对象进入这个空间。否则就会打断这个空间的渲染顺序

在这个基础上。更细的规则有：

• 场景中的东西，我们使用Z轴来进行空间的划分，比如背景层，特效层1，人物层，特效层2
• NGUI中的东西。我们统一使用Depth来进行空间的划分
• 人物模型，当人物模型仅仅是用一个材质，DrawCall仅仅有1，可是用了2个以上的材质。DrawCall就会暴增（也许对材质的RenderQueue进行规划也能够使DrawCall仅仅有2个。但这个要拆分好才行），3D人物处于复杂3D场景中的时候，我们的空间规则难免被破坏，这仅仅能在设计的时候尽量去避免这样的情况了
• 使用了多个材质的特效。在动画的过程中，往往会引起DrawCall的波动，在视觉效果能够接受的范围内，能够将特效也进行空间划分。如果这个特效是2D显示，那么能够使用Z轴来划分空间

打包图集

每一个材质/纹理的渲染一定是会产生DrawCall的。这个DrawCall仅仅能通过打包图集来进行优化

制作图集一般遵循几个规则：

• 从功能角度进行划分，比如UI能够划分为公共部分，以及每一个详细的界面，功能上，显示上密切相关的图片打包到一起
• 不要一股脑把全部东西打包到一个图集里。特别是那些不可能同一时候出现的东西，它们就不应该在一个图集里。这种图集意义不大。降低不了DrawCall。而且一个你不须要显示的图片，会一直占用你的内存，这让我很不爽
• 注意控制图集的大小。不要让图集太大，一个超级大图集的DrawCall消耗也许顶的上十几个小图集的消耗

字符图集，在使用BMFont或者其它工具生成图片字的时候。我们往往是直接导入一大串文字，然后直接生成图片，但实际上这上面的操作也有优化空间，比如BMFont生成的图片大小。是能够设置的，有两个规则，一个规则是导出的图片尽量小，还有一个是导出的图片尽量少，默认的大小应该是512x512。如果你生成的图片256x256就能够容纳，那么多做一个操作你能够节省这么多空间，另外当你输入多几个字。就导致添加一张图片时，比如1024变成2048，那么你能够考虑使用3张512的图片，这样也会节省空间

经过精心划分的图集在加上精心规划的渲染顺序，DrawCall会有一个质的优化

特效清理

U3D提供了非常便捷的方法让我们非常轻易地使用美术给过来的特效，懒惰的U3D程序员会直接放入U3D。甚至不去看这是个什么特效，我们的特效一般都是一瞬间的事情，比如技能特效。或者其它什么特效，那么特效播放完，这个特效我们就看不到了，但如果这个特效在播放结束的时候，没有将自身的Active属性设置为false。那么它就会继续占用你的DrawCall，消耗你设备的计算能力，所以程序须要保证当一个特效播放完之后。可以被消耗，或者设置为非激活的状态，可以使用一些公共方法来完毕特效播放完之后的清理工作（自己实现2个静态函数。一个播放完销毁。一个播放完设置未激活）

完毕DrawCall的优化之后，接下来就是内存的优化了，（内存优化手记 待续）