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PRG-0002-R-Optimization-in-Unity.md

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Optimization in Unity

CPU

CPU 方面的性能开销主要可归结为两大类：引擎模块性能开销和自身代码性能开销。

引擎模块性能优化

渲染模块

降低 Draw Call

  • 减少所渲染物体的材质种类
  • 使用 Draw Call Batching
  • Draw Call 并非越低越好，需维持它与总线带宽的平衡

简化资源

  • 减少每帧渲染的三角形面片数、网格和纹理资源

LOD

Occlusion Culling

Culling Distance

UI 模块

NGUI

  • 最耗时的几个函数：

    • UIPanel.LateUpdate()（CPU 开销最大的函数）
    • UICamera.Update()
    • UIRect.Update()
    • UIRect.Start()

  • 对于 UIPanel.LateUpdate() 的优化，主要着眼于 UIPanel 的布局，其原则如下：

    • 尽可能将动态 UI 元素和静态 UI 元素分离到不同的 UIPanel 中（ UI 的重建以 UIPanel 为单位），从而尽可能将因为变动的 UI 元素引起的重构控制在较小的范围内
    • 尽可能让动态 UI 元素按照同步性进行划分，即运动频率不同的 UI 元素尽可能分离放在不同的 UIPanel 中
    • 控制同一个 UIPanel 中动态 UI 元素的数量，数量越多，所创建的 Mesh 越大，从而使得重构的开销显著增加。比如，战斗过程中的 HUD 运动血条可能会出现较多，此时，建议研发团队将运动血条分离成不同的 UIPanel，每组 UIPanel 下 5~10 个动态 UI 为宜。这种做法，其本质是从概率上尽可能降低单帧中 UIPanel 的重建开销

UGUI

加载模块

加载模块的性能开销主要集中在场景切换时，且 CPU 占用峰值较高，主要包括了上一场景的卸载和下一场景的加载两个方面。

场景卸载

场景卸载一般由引擎自动完成，即当我们调用类似 Application.LoadLevel 的 API 时，引擎会开始对上一场景进行处理，其性能开销主要分为以下几个部分：

  • Destroy 引擎在切换场景时会收集所有未标识为 DontDestoryOnLoad 的 GameObject 及其 Component ，然后进行 Destroy。同时，代码中的 OnDestory() 被触发执行，这里的性能开销主要取决于 OnDestroy() 回调函数中的代码逻辑。

  • Resources.UnloadUnusedAssets 一般情况下，场景切换过程中，该 API 会被调用两次，一次为引擎在切换场景时自动调用，另一次则为用户手动调用（一般出现在场景加载后，用户调用它来确保上一场景的资源被卸载干净）。该 API 的 CPU 开销主要集中在 500ms~3000ms 之间。其耗时开销主要取决于场景中 Asset 和 Object 的数量，数量越多，则耗时越多。

场景加载

  • 资源加载 资源加载几乎占据整个加载过程的 90% 以上时间，其加载效率主要取决于：

    • 资源的加载方式（Resource.Load 或 AssetBundle 加载）
    • 加载量（纹理、网格、材质等资源数据的大小）
    • 资源格式（纹理格式、音频格式等）

    不同的加载方式、不同的资源格式，其加载效率有很大差别。

  • Instantiate 实例化

    • 实例化操作时，引擎底层会查看相关资源是否已经被加载，如果没有，则会先加载相关的资源，再进行实例化。所以应该根据 AssetBundle 资源依赖关系打包并进行预加载，以缓解 Instantiate 实例化时的压力
    • 脚本代码中序列化操作过多也会导致 Instantiate 实例化时间变长。

动画系统

物理系统

粒子系统

GC 调用

代码模块性能优化

绝大多数项目中的性能开销都遵循「二八原则」，即 80% 的性能开销都集中在 20% 的函数上。

内存

原理

Unity 游戏在运行时的内存占用情况：

内存管理

内存泄露

内存泄露排查工具

Tips

获取运行时堆内存大小

System.GC.GetTotalMemory() Profiler.GetMonoUsedSize() Profiler.GetMonoHeapSize()

GPU

资源管理

字体管理

代码优化

lua 性能优化

性能工具

工作流

待阅读

change log:

- 创建（2017-12-19）
- 增加内存优化相关内容（2018-09-07）
- 增加性能工具相关内容（2019-05-13）
- 增加几篇待阅读的文章（2019-10-11）
- 增加几篇待阅读的文章（2020-01-20）