概述

本篇是Unity渲染性能优化官方文档中的渲染性能优化总纲，主要是让我们知道从哪些方面着手优化，都有哪些优化手段。

在优化之前要先定位出问题所在

在我们进行优化之前，要先分析出我们的应用的性能问题出在哪里。如果我们没有找出真正问题所在之前，就直接进行优化，很可能这部分优化工作是无效的，并且甚至可能会让问题更糟。而且，渲染性能问题可能是由CPU或者GPU引起的，对于不同原因引起的性能问题，处理方式也是不一样的，所以在我们进行优化之前一定要找出性能问题的真正原因。

减少CPU在渲染方面的消耗

一般情况下，对CPU渲染性能消耗影响最大的部分是发送渲染命令到GPU，渲染命令包括DrawCall（绘制几何图形的命令），和绘制几何图形之前的渲染状态设置的切换命令。如果是因为这个原因引起的性能问题，可以考虑下面几个操作：

1. 减少需要绘制的对象数量

a. 减少场景中的对象总数，比如，用天空盒来实现远景效果，这样子就可以减少远景对象
       b. 执行更严苛的剔除，让Unity绘制更少的对象
           i. 使用遮挡剔除来减少被物体遮挡的对象的绘制
           https://docs.unity3d.com/Manual/OcclusionCulling.html
           ii. 减小相机的远裁剪平面距离(far clip plane)，这样可以让更多的远处的物体在相机的视野之外，从而不用绘制
           iii. 还有一个更细的方法，就是把对象放到一个单独的层级，然后通过Camera.layerCullDistances设置不同层级的剔除距离
           https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Camera-layerCullDistances.html

2. 减少渲染每个对象的次数

a. 在合适的地方进行光影信息的烘培（预计算），用光照贴图代替实时光照。这会增加构建的时间、运行内存和存储内存，但是可以提高运行时的性能
       b. 如果使用的是前向渲染（Forward rendering），要减少能照射到对象的逐像素实时灯光的数量。
       https://docs.unity3d.com/Manual/RenderTech-ForwardRendering.html
       c. 实时阴影性能消耗很大，所以一定要谨慎有效的使用
       https://docs.unity3d.com/Manual/ShadowPerformance.html
       d. 如果使用了反射探针，要优化使用方法
       https://docs.unity3d.com/Manual/RefProbePerformance.html

3. 减少准备和发送渲染命令的大量工作

通常是通过更高效的批处理的方式发送渲染命令道GPU来进行优化，也就是我们常说的“合批”
https://docs.unity3d.com/Manual/DrawCallBatching.html

许多上述中的方法也是可以同时减少GPU的工作，比如，减少一帧内Unity渲染的物体总数同时可以减少CPU和GPU的工作量。

减少GPU渲染消耗

主要有三种情形会导致GPU性能消耗过高

1. Overdraw过高

即填充率过高，GPU需要绘制的像素过多，可以考虑以下方法：
       a. 减少程序中overdraw重复绘制过高的地方
       大部分时候引起Overdraw的主要因素是透明的对象，比如UI，粒子和Sprites。在编辑器模式下，我们可以通过查看OverdrawDrawMode来找出重复绘制过高的地方
       https://docs.unity3d.com/Manual/ViewModes.html
       b. 减少Shader中片元函数的计算消耗
       片元函数（fragment）是逐像素计算的，减少其中的计算（比如可以的话转移到顶点函数中）可以减少消耗
       https://docs.unity3d.com/Manual/SL-ShaderPerformance.html
       c. 如果我们使用的是Unity的内置shader，尽量的使用Mobile或者Unlit目录下的Shader使用
       这些Shader也能在非移动平台使用，但是经过了简化和更复杂的shader也是比较接近的
       d. 动态渲染分辨率
       Unity支持动态的缩放独立的渲染目标（Render targets）
       https://docs.unity3d.com/Manual/DynamicResolution.html

2. GPU内存带宽不足

GPU的读写速度有限，需要读写的数据过多，一帧里则处理不了那么多的数据。这通常是因为贴图太多或者太大。这种情形可以考虑以下处理方法：
   https://docs.unity3d.com/Manual/class-TextureImporter.html
       a. 开启贴图的Mipmaps
       mipmap可以使一个对象在运行时使用不同大小的贴图进行显示（在3D场景中，大部分的贴图都可以使用）。开启mipmap会增加一定的内存和存储空间（需要生成不同大小的贴图），但可以提高运行时GPU的性能
       b. 使用合适的压缩格式
       压缩贴图来减少贴图在内存中的大小，可以让加载更快，内存占用更小，并且提高GPU的渲染性能。相比没有压缩的贴图，压缩后的贴图所需的内存带宽也更小。

3. 需要处理的顶点过多

一帧内需要处理的顶点太多，也会导致GPU性能不足，可以考虑以下方法处理：
       a. 减少顶点函数的计算处理
       类似片元函数，但是这次没地方转移，只能从其它方面入手优化
       https://docs.unity3d.com/Manual/SL-ShaderPerformance.html
       b. 优化模型
       减面，减少不需要的面数，尽可能降低 UV 贴图接缝和硬边（双倍顶点）的数量
       一般来说，移动端不超过10万个顶点
       https://docs.unity3d.com/Manual/ModelingOptimizedCharacters.html
       c. 使用LOD
       https://docs.unity3d.com/Manual/LevelOfDetail.html

减少渲染的频率

我们还可以通过降低渲染的频率的方式来减少消耗，这不会降低一帧的CPU或者GPU的消耗，但减少了渲染的频率，而且不会影响其它操作的执行（比如脚本，因为只是让渲染的频率下降了）。
我们可以在某些时候降低帧率或者整个游戏都降低帧率。降低帧率可以减少不必要的电量消耗，延长电池续航，并且防止设备温度过高，导致CPU被降频。
要调整渲染帧率，我们可以使用OnDemandRendering接口，这个接口特别适合配合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
在以下情况，我们可以考虑降低帧率：
   1. 菜单
   比如应用程序入口点或者暂停菜单，菜单往往是相对简单的场景，不需要那么高的帧率
   2. 等待输入的时候
   比如一些游戏在等待玩家输入的时候，比如象棋，玩家花时间等待其他用户操作或者思考自己的操作
   3. 内容大部分时候是静态的
为了防止输入延迟，我们可以在输入持续时间内临时增加渲染帧率（OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1），以便移动、按钮等仍可迅速响应
注意：VR应用不支持用OnDemandRendering，因为VR应用需要非常低的延迟，如果渲染的画面跟不上头的运动，就可能增加晕动症出现的风险。

本文

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

参考

https://docs.unity3d.com/Manual/OptimizingGraphicsPerformance.html
另外发现这一篇的中英文差别有点大，Unity的中文文档有些是翻译的，有些会拗口，有些像这篇加了很多自己的理解或者说就是作者的总结，和英文文档偏差较大，也挺令人混乱的
https://docs.unity3d.com/cn/current/Manual/OptimizingGraphicsPerformance.html

扩展阅读

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

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