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Unity 的各種 Drawcall 優(yōu)化的技術(shù)原理與優(yōu)缺點(diǎn)以及使用的情況詳解

2023-03-30 14:44 作者:游戲開發(fā)RAIN  | 我要投稿

Unity是目前游戲開發(fā)中最為流行的游戲引擎之一,而Drawcall優(yōu)化是Unity游戲開發(fā)中一個非常重要的環(huán)節(jié)。

在Unity中,Drawcall是指CPU將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPU進(jìn)行渲染的操作,因此優(yōu)化Drawcall可以有效提高游戲的性能,本文將詳細(xì)介紹Unity中的各種Drawcall優(yōu)化技術(shù)原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及使用情況。

一、Batching

Batching是Unity中最常用的Drawcall優(yōu)化技術(shù)之一,它將多個物體合并成一個批次渲染,從而減少Drawcall的數(shù)量。在Unity中,有以下三種Batching方式:

  1. Static Batching(靜態(tài)合批)

靜態(tài)合批是指在場景中不會發(fā)生變化的物體,可以將它們合并成一個批次進(jìn)行渲染。這種方式適用于靜態(tài)場景,比如場景中的建筑、地形等。

  1. Dynamic Batching(動態(tài)合批)

動態(tài)合批是指在場景中會發(fā)生變化的物體,可以將它們合并成一個批次進(jìn)行渲染。這種方式適用于動態(tài)場景,比如場景中的角色、NPC等。

動態(tài)合批的原理是將多個物體的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)合并成一個大的頂點(diǎn)緩沖區(qū),然后通過修改shader的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)多個物體的渲染。動態(tài)合批是自動完成的,無需手動配置。

動態(tài)合批的優(yōu)點(diǎn)是可以減少Drawcall的數(shù)量,從而提高游戲的性能。缺點(diǎn)是需要在運(yùn)行時進(jìn)行頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的修改,可能會影響游戲的性能。

  1. GPU Instancing(GPU實(shí)例化)

GPU實(shí)例化是指使用相同的材質(zhì)和網(wǎng)格來渲染多個物體,但每個物體的屬性(位置、顏色等)不同。這種方式適用于需要大量重復(fù)的物體,比如草地、樹木等。

GPU實(shí)例化的原理是使用一個實(shí)例化緩沖區(qū)存儲每個物體的屬性,然后使用shader中的實(shí)例化數(shù)據(jù)來渲染多個物體。GPU實(shí)例化需要在shader中進(jìn)行配置,可以使用Unity提供的“DrawInstanced”命令來實(shí)現(xiàn)。

GPU實(shí)例化的優(yōu)點(diǎn)是可以減少Drawcall的數(shù)量,從而提高游戲的性能。缺點(diǎn)是需要在shader中進(jìn)行配置,可能會增加開發(fā)難度。

二、Culling

Culling是指剔除不在攝像機(jī)視野范圍內(nèi)的物體,從而減少Drawcall的數(shù)量。在Unity中,有以下兩種Culling方式:

  1. Frustum Culling(視錐體剔除)

  1. Occlusion Culling(遮擋剔除)

遮擋剔除是指將被遮擋的物體剔除,從而減少Drawcall的數(shù)量。在Unity中,可以使用“Occlusion Culling”選項來控制需要剔除的物體。

遮擋剔除的原理是將場景中的物體投影到不可見的Occlusion區(qū)域上,然后判斷是否被遮擋。如果被遮擋,則將其剔除。

遮擋剔除的優(yōu)點(diǎn)是可以減少Drawcall的數(shù)量,從而提高游戲的性能。缺點(diǎn)是需要在運(yùn)行時進(jìn)行計算,可能會影響游戲的性能。

三、LOD(細(xì)節(jié)層次)

四、合理使用Shader

Shader是Unity中非常重要的組件之一,它可以控制物體的渲染效果。在使用Shader時,應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):

  1. 使用簡單的Shader

簡單的Shader可以減少GPU的負(fù)擔(dān),從而提高游戲的性能。比如,使用單色Shader來渲染簡單的物體,可以減少不必要的計算。

  1. 避免使用過多的紋理

過多的紋理會增加GPU的負(fù)擔(dān),從而降低游戲的性能。在使用紋理時,應(yīng)該盡量使用較小的紋理,并避免使用重復(fù)的紋理。

  1. 避免使用復(fù)雜的光照

復(fù)雜的光照會增加GPU的負(fù)擔(dān),從而降低游戲的性能。在使用光照時,應(yīng)該盡量使用簡單的光照,并避免使用過多的光源。

五、使用GPU優(yōu)化技術(shù)

除了以上的優(yōu)化技術(shù)外,還可以使用GPU優(yōu)化技術(shù)來提高游戲的性能。在Unity中,有以下兩種GPU優(yōu)化技術(shù):

  1. 使用GPU剪裁

發(fā)難度

  1. 使用GPU粒子系統(tǒng)

GPU粒子系統(tǒng)是指使用GPU來渲染粒子效果,從而減少CPU的負(fù)擔(dān)。在Unity中,可以使用“ParticleSystem”組件來實(shí)現(xiàn)GPU粒子系統(tǒng)。

GPU粒子系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是可以減少CPU的負(fù)擔(dān),從而提高游戲的性能。缺點(diǎn)是需要在shader中進(jìn)行配置,可能會增加開發(fā)難度。

綜上所述,Drawcall優(yōu)化是Unity游戲開發(fā)中一個非常重要的環(huán)節(jié)。在優(yōu)化Drawcall時,應(yīng)該根據(jù)游戲的實(shí)際情況選擇合適的優(yōu)化技術(shù),并注意其優(yōu)缺點(diǎn)以及使用情況。只有綜合使用各種優(yōu)化技術(shù),才能最大程度地提高游戲的性能。


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