Unity 性能調優技術集錦

性能調優，一直是游戲上線之前的很重要的一個環節, 游戲幀率過低，手機發燙, 低端機上跑不起來等, 這些都需要來做優化，今天我們來給大家分享Unity做性能調優的指導思想與解決方案，

這里有個unity學習交流小組點擊可以直接加入，一起學習交流吧

性能調優的指導思想

接觸過很多剛做性能調優的小伙伴，他們做性能調優最大的問題一開始就通過猜測，推斷來做性能調優，缺乏一個做性能優化的系統指導流程, 導致優化的效果不好，性能調優首先要分析問題，定位問題，證明是這塊有問題后再對癥下藥,著手優化，拿出解決對策，沒有證明問題之前，不要隨便動手優化，就像醫生，看病做手術前先做檢查，不確定問題就隨便開刀，那是極不負責任的做法，

大家可以回想一下，當幀率低的時候，你馬上就是去查Drawcall,去優化降低Drawcall,這里我想說，做性能優化之前，先定位,證明確實是Drawcall的問題導致性能下降，才動手，如何來定位問題，找出引起問題的代碼或物體呢？接下來給大家介紹一些方法，

(1)對比法

例如, 剛開始的時候幀率是60FPS，同一個場景運行一段時間以后是30FPS，如何優化，像這種符合很明顯的對比場景，我們可以通過前后對比，來找出60FPS，30FPS，最大的變化，一般可以通過打開stats, 來觀察前后主要的變化，main thread耗時，render thread耗時, 三角形面數，記憶體等資訊，看看前后明顯發生的變化，看到資料變化以后，再來思考整個程序中代碼做了哪些事情，出現過哪些物體，最可能出的問題的地方，然后再證明, 只有證明了問題的存在，再著手優化，

(2)隔離法

這個是我經常用的一個方法, 就是隔離可疑區域和代碼，然后比較，逐步排查，縮小問題范圍，隔離法其實是非常好的方法，看上去很笨，很慢，但其實效率遠比你想像的要好，比如，場景的物體過多，這個問題，那么我就可以采取隔離方法，先減少掉一倍，看效果，某個代碼引發了幀率下降，可以逐步的注釋掉代碼，來觀察結果，隔離的時候，可以采用二分查找,一半一半的排查，排查范圍很快被縮小，問題也就精確的定位了，

(3)反經驗法

上面介紹了常用的兩種方法，定位問題，還有其他的一些方法，但我更想說的就是反經驗法，你沒看錯，反經驗，在性能優化的時候，不要過分相信經驗，一步一步的逐步分析，有條不穩，不管什么問題，按部就班，不要根據經驗，武斷的下結論，要嚴格證明問題所在后再動手, 很多小伙伴遇到性能問題后，把問題簡單的描述一下，去請教一個經驗豐富的人，問他可能是哪方面的問題，根據他的猜測，你來優化，這種方式是很難做好你專案的性能優化的，專案和專案都不一樣，連具體的問題都沒有定位，你去請教經驗豐富的老者，從老者的角度來說也無法幫到你，不要迷信經驗，在動手前一定要定位好誰的問題，然后才能針對具體問題下對策，

優化架構, 標準規范化開發流程

好的框架設計，不僅讓大家能很好的在一起作業，同時更方便我們快速的反應和定位問題，你的專案不好定位問題，那么一定是框架設計做的不好，所以開始做專案的時候，框架設計要花點時間，模塊盡可能的獨立，模塊入口盡量清晰,整個框架設計能很好的隔離錯誤的蔓延，資源視圖與邏輯代碼分離，游戲資料與代碼邏輯分離，這些都有助于快速的定位問題,比如我要驗證是否物體過多，導致性能問題，只要在表格上配置一下，少放一些物體就可以驗證，如果覺得是某個功能，導致消耗CPU，可以把物體的這個功能的組件關倍訓不添加，比如懷疑怪物AI，可以注釋掉添加怪物AI的組件,來證明，好的框架設計,在定位問題的時候，就變得非常簡單，如果是ECS，定位會更加簡單，記憶體看Entity與資源，演算法性能看System與物體規模……

接下來要給大家介紹的是我認為最重要的經驗，就是標準化,規范化專案開發進度和流程, 把性能問題一開始就放到日常專案開發中，我帶專案的時候，每個禮拜至少做一次發布版本的測驗，包含各個平臺，不同的手機等，嚴格監測性能各項資料，哪個禮拜出現性能問題，馬上可以回溯,復盤資料，著手摸清楚并解決，盡快修正，專案立項后，盡快的驗證核心玩法極限時的性能開銷與測驗，不要等游戲專案做完了，才去驗證，在設計初期驗證完成后，針對一些性能問題組織技術公關，可能還要修改策劃需求和玩法, 早期把性能問題盡快越早摸清楚，是確保整個專案成功上線的關鍵，不要等到上線了才到各平臺做測驗，那個時候功能多了，不知道有些問題是從什么時候開始就有的，標準的嚴謹的開發流程，伴隨專案監控性能資料，盡快驗證核心玩法，提前引入測驗, 讓我們整個專案開發做到有問題盡早發現,盡早糾正，

Unity 性能優化方法集錦

講完指導思想，和開發流程這些宏觀問題后, 我們再來討論一些具體問題的常用的優化方法，

(1)包體體積優化:

聲音檔案優化

將wav，壓縮成mp3或ogg, 最好是ogg,沒有著作權問題, 將多聲道變成單聲道，改變聲音的采樣率與碼率，減少聲音檔案體積，

字體檔案優化

盡量多使用系統字庫，這樣不用額外帶字體檔案，可以使用一些位圖字庫，來替代額外的字庫，如果你的文本內容是固定的，可以對字庫進行裁剪，把不用的字從字庫里面洗掉掉,減少自帶字庫的體積，

貼圖檔案大小優化

將png轉jpg, 并使用圖片壓縮軟體，壓縮貼圖體積, 盡量減少圖片數目，復用圖片，盡量能使用顏色等代碼的方式來代替貼圖，

3D模型檔案

根據需求適當降低模型面數, 去掉多余不用的資料, 可以通過法線貼圖，高度貼圖等將低模做出高模的效果, 合并貼圖通道資料(PBR作業流中,將金屬度,粗糙度,環境遮擋放一個紋理里面, 將資料合并到貼圖不用的通道，比如Albedo貼圖，Alpha通道不用，可以存放環境遮擋等，節約貼圖數目)，

將資源ab包化

把所有的資源分成一個一個的ab包，ab包本身有壓縮功能，這樣整體的包體也會減小,如果可能，可以把ab包全部或部分放服務器，第一次運行游戲的時候再下載，比如《王者榮耀》，這樣來節省包體體積，

(2): 骨骼影片優化:

3D游戲中骨骼影片也是非常消耗性能的地方，因為每幀,我們都要通過影片組件采樣，采樣后重新計算出來我們的頂點的位置，傳給GPU的渲染管線來處理繪制, 我們可以將骨骼影片的每幀頂點的位置快取到一個紋理貼圖里面，用空間換時間的方式來節約影片組件的開銷，并嘗試合并Drawcall，

(3): LOD的優化:

對于大規模多角色的場景游戲，我們要開啟LOD，讓遠處的物體用盡量少的面，近處的物體用更多的面, 來提升我們運行時候的性能，

(4): 使用3D模型細節增強,提升計算性能:

使用法線貼圖，高度貼圖等細節增強手段來降低模型的面數同時，能獲得和高模同樣的細節和更好的計算性能，

(5): 光照優化:

靜態光照烘培+反射探頭來做更好的場景效果，代替實時的光照計算，減少光源的數目，對于一些物體的發光特效，可以通過shader來實作，而不用加光源，定制Shader,可以將逐像素光照改為逐頂點光照，節約逐像素光照的計算開銷，

6: SetPassCall與Drawcall優化

SetPassCall

SetPassCall通俗的講就是更換重新裝載在渲染管線里面的Shader代碼和配置，就像換畫筆一樣的，SetPassCall開銷非常的大，所以盡可能的要少用一些不同的Shader，在一個場景里面，盡可能的讓同一個Shader 繪制最多的物體后再切換下一個Shader的物體，盡量避免繪制物體的時頻繁交叉的來回切換Shader,節約SetPassCall的次數，

DrawCall

DrawCall 優化,其實很簡單, 三種優化手段，靜態合批，動態合批，GPU Instancing合批, 然后我們針對合批的條件去達成對應的條件就可以了，比如，我們做一個捕魚達人3D游戲，我們有很多的魚，可以把魚的所有紋理貼圖，放到一個大圖里面，這樣，這些魚就是同樣的Shader,同樣的紋理貼圖物件，就可以達到合批的條件而做到合批, 節約Drawcall，

(7): 物理引擎的優化:

能不用物理引擎的游戲，盡量不用物理引擎，能自己實作的盡量用代碼自己實作，因為物理引擎的開銷畢竟擺在那里了, 物理引擎使用很簡單，但是性能開銷也不可忽視，有一些不是真正的物理游戲，比如Moba類的游戲，防止物體穿透等，其實我們可以不用物理引擎，通過制作地圖格子的方式，標記障礙物，自己控制的時候，如果進入障礙物的標記，就不讓它更新位置即可,這些可以替換物理引擎獲得很好的性能效果，常用的有菱形的地圖格子與六邊形的地圖格子，

暫時不用的剛體，或者不在視線范圍內的剛體可以根據游戲的需要，顯示和隱藏，達到節約物理引擎計算的目的，修改物理引擎全域的迭代引數，獲得實用性的同時又有更好的性能，了解物理碰撞器的性能開銷，球體碰撞器最小，網格碰撞器最大，盡量使用開銷小的碰撞器, 對于靜態物體，能夠合并物理碰撞器的盡量用一個物理碰撞器，

(8): 陰影的優化:

通過開關控制陰影，在低端機上關閉陰影獲得更好的運行幀率，在高端機上開啟陰影,獲得更好的運行效果，通過偽陰影技術來做貼圖，節約陰影計算的開銷, 可以自己定制Shader來實作高性能的陰影效果，

(9): Shader優化:

減少Shader中的條件判斷和展開回圈，來獲得更好的指令緩沖cache 命中率, 減少一些復雜的計算，可以采用一些空間換時間的方法來快取計算結果，逐頂點計算來替代逐片元的計算，減少計算次數，可以把Shader 設定為常駐記憶體快取，這樣節約SetPassCall所帶來的開銷，

10: C#良好編碼習慣與演算法思想

Update里面盡量不要使用GetComponent, Find等，可以在初始化的時候先找出來，能放Update里, 盡量不放FixedUpdate, 這樣低端機上能節約計算次數，全域設定,降低FixedUpdate每秒呼叫迭代的次數，節約FixedUpdate迭代時的計算時間，避免大量反復的new 物件，一些重復使用的物件，可以通過節點池等先反復使用，避免重復創建與釋放，

可以用多執行緒來做一些計算,避免卡住main thread游戲執行緒導致幀率下降，不要在游戲主執行緒里面直接做同步的IO以免卡住游戲執行緒，導致幀率下降，

從開始寫代碼起，要把每行代碼寫好，長期的堅持積累，才能形成良好的代碼習慣,寫出高性能,高質量,高效率的代碼，學好資料結構與演算法,能很好的分析演算法的時間復雜度，空間復雜度等，

經過上面的一些討論，可能還會有很多優化技巧，歡迎大家留言討論，同時我們有很多免費的Unity 性能優化的視頻課程，供大家可以學習，成為優化優化的高手，