概述

本篇是Unity渲染性能優化官方文檔中的渲染性能優化總綱，主要是讓我們知道從哪些方面著手優化，都有哪些優化手段。

在優化之前要先定位出問題所在

在我們進行優化之前，要先分析出我們的應用的性能問題出在哪里。如果我們沒有找出真正問題所在之前，就直接進行優化，很可能這部分優化工作是無效的，并且甚至可能會讓問題更糟。而且，渲染性能問題可能是由CPU或者GPU引起的，對于不同原因引起的性能問題，處理方式也是不一樣的，所以在我們進行優化之前一定要找出性能問題的真正原因。

減少CPU在渲染方面的消耗

一般情況下，對CPU渲染性能消耗影響最大的部分是發送渲染命令到GPU，渲染命令包括DrawCall（繪制幾何圖形的命令），和繪制幾何圖形之前的渲染狀態設置的切換命令。如果是因為這個原因引起的性能問題，可以考慮下面幾個操作：

1.?減少需要繪制的對象數量

? ? ? ? a. 減少場景中的對象總數，比如，用天空盒來實現遠景效果，這樣子就可以減少遠景對象
?? ??? ?b. 執行更嚴苛的剔除，讓Unity繪制更少的對象
?? ??? ??? ?i. 使用遮擋剔除來減少被物體遮擋的對象的繪制
?? ??? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/OcclusionCulling.html
?? ??? ??? ?ii. 減小相機的遠裁剪平面距離(far clip plane)，這樣可以讓更多的遠處的物體在相機的視野之外，從而不用繪制
?? ??? ??? ?iii. 還有一個更細的方法，就是把對象放到一個單獨的層級，然后通過Camera.layerCullDistances設置不同層級的剔除距離
?? ??? ??? ?https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Camera-layerCullDistances.html

2. 減少渲染每個對象的次數

? ? ? ? a. 在合適的地方進行光影信息的烘培（預計算），用光照貼圖代替實時光照。這會增加構建的時間、運行內存和存儲內存，但是可以提高運行時的性能
?? ??? ?b. 如果使用的是前向渲染（Forward rendering），要減少能照射到對象的逐像素實時燈光的數量。
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/RenderTech-ForwardRendering.html
?? ??? ?c. 實時陰影性能消耗很大，所以一定要謹慎有效的使用
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/ShadowPerformance.html
?? ??? ?d. 如果使用了反射探針，要優化使用方法
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/RefProbePerformance.html

3. 減少準備和發送渲染命令的大量工作

? ? 通常是通過更高效的批處理的方式發送渲染命令道GPU來進行優化，也就是我們常說的“合批”
?? ?https://docs.unity3d.com/Manual/DrawCallBatching.html

許多上述中的方法也是可以同時減少GPU的工作，比如，減少一幀內Unity渲染的物體總數同時可以減少CPU和GPU的工作量。

減少GPU渲染消耗

主要有三種情形會導致GPU性能消耗過高

1. Overdraw過高

? ? 即填充率過高，GPU需要繪制的像素過多，可以考慮以下方法：
?? ??? ?a. 減少程序中overdraw重復繪制過高的地方
?? ??? ?大部分時候引起Overdraw的主要因素是透明的對象，比如UI，粒子和Sprites。在編輯器模式下，我們可以通過查看OverdrawDrawMode來找出重復繪制過高的地方
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/ViewModes.html
?? ??? ?b. 減少Shader中片元函數的計算消耗
?? ??? ?片元函數（fragment）是逐像素計算的，減少其中的計算（比如可以的話轉移到頂點函數中）可以減少消耗
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/SL-ShaderPerformance.html
?? ??? ?c. 如果我們使用的是Unity的內置shader，盡量的使用Mobile或者Unlit目錄下的Shader使用
?? ??? ?這些Shader也能在非移動平臺使用，但是經過了簡化和更復雜的shader也是比較接近的
?? ??? ?d. 動態渲染分辨率
?? ??? ?Unity支持動態的縮放獨立的渲染目標（Render targets）
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/DynamicResolution.html

2. GPU內存帶寬不足

? ? GPU的讀寫速度有限，需要讀寫的數據過多，一幀里則處理不了那么多的數據。這通常是因為貼圖太多或者太大。這種情形可以考慮以下處理方法：
?? ?https://docs.unity3d.com/Manual/class-TextureImporter.html
?? ??? ?a. 開啟貼圖的Mipmaps
?? ??? ?mipmap可以使一個對象在運行時使用不同大小的貼圖進行顯示（在3D場景中，大部分的貼圖都可以使用）。開啟mipmap會增加一定的內存和存儲空間（需要生成不同大小的貼圖），但可以提高運行時GPU的性能
?? ??? ?b. 使用合適的壓縮格式
?? ??? ?壓縮貼圖來減少貼圖在內存中的大小，可以讓加載更快，內存占用更小，并且提高GPU的渲染性能。相比沒有壓縮的貼圖，壓縮后的貼圖所需的內存帶寬也更小。

3. 需要處理的頂點過多

? ? 一幀內需要處理的頂點太多，也會導致GPU性能不足，可以考慮以下方法處理：
?? ??? ?a. 減少頂點函數的計算處理
?? ??? ?類似片元函數，但是這次沒地方轉移，只能從其它方面入手優化
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/SL-ShaderPerformance.html
?? ??? ?b. 優化模型
?? ??? ?減面，減少不需要的面數，盡可能降低 UV 貼圖接縫和硬邊（雙倍頂點）的數量
?? ??? ?一般來說，移動端不超過10萬個頂點
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/ModelingOptimizedCharacters.html
?? ??? ?c. 使用LOD
?? ??? ?https://docs.unity3d.com/Manual/LevelOfDetail.html

減少渲染的頻率

我們還可以通過降低渲染的頻率的方式來減少消耗，這不會降低一幀的CPU或者GPU的消耗，但減少了渲染的頻率，而且不會影響其它操作的執行（比如腳本，因為只是讓渲染的頻率下降了）。
我們可以在某些時候降低幀率或者整個游戲都降低幀率。降低幀率可以減少不必要的電量消耗，延長電池續航，并且防止設備溫度過高，導致CPU被降頻。
要調整渲染幀率，我們可以使用OnDemandRendering接口，這個接口特別適合配合Adaptive Performance package一起使用。
https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Rendering.OnDemandRendering.html
https://docs.unity3d.com/Packages/com.unity.adaptiveperformance@3.0/manual/index.html
在以下情況，我們可以考慮降低幀率：
?? ?1. 菜單
?? ?比如應用程序入口點或者暫停菜單，菜單往往是相對簡單的場景，不需要那么高的幀率
?? ?2. 等待輸入的時候
?? ?比如一些游戲在等待玩家輸入的時候，比如象棋，玩家花時間等待其他用戶操作或者思考自己的操作
?? ?3. 內容大部分時候是靜態的
為了防止輸入延遲，我們可以在輸入持續時間內臨時增加渲染幀率（OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1），以便移動、按鈕等仍可迅速響應
注意：VR應用不支持用OnDemandRendering，因為VR應用需要非常低的延遲，如果渲染的畫面跟不上頭的運動，就可能增加暈動癥出現的風險。

本文

https://blog.csdn.net/ithot/article/details/122520580?spm=1001.2014.3001.5501

參考

https://docs.unity3d.com/Manual/OptimizingGraphicsPerformance.html
另外發現這一篇的中英文差別有點大，Unity的中文文檔有些是翻譯的，有些會拗口，有些像這篇加了很多自己的理解或者說就是作者的總結，和英文文檔偏差較大，也挺令人混亂的
https://docs.unity3d.com/cn/current/Manual/OptimizingGraphicsPerformance.html

擴展閱讀

Unity官方性能優化教程
https://learn.unity.com/tutorial/fixing-performance-problems-2019-3/?tab=overview&uv=2019.4
?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Unity渲染性能优化总纲的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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