unity性能优化资源创建
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UGUI

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作者: https://github.com/lwwhb
文章地址: Unity2022_SUNTAIL_Stylized_Fantasy_Village_Optimization/Documents/2022年3月15日 第玖讲 预制体.md

Unity UI性能的四类问题

  1. Canvas Re-batch 时间过长
  2. Canvas Over-dirty, Re-batch次数过多
  3. 生成网格顶点时间过长
  4. Fill-rate overutilization(片元着色器利用率过高)

Canvas画布

​Canvas负责管理UGUI元素，负责UI渲染网格的生成与更新，并向GPU发送DrawCall指令。

Canvas Re-batch过程

由于Canvas会在一开始合批一次,如果之后所有UI都不移动了且没有遮挡关系,就不会触发Re-batch。

  1. 根据UI元素深度关系进行排序
  2. 检查UI元素的覆盖关系

覆盖关系改变会触发Re-batch

  1. 检查UI元素材质并进行合批

UGUI渲染细节

  • UGUI中渲染是在Transparent半透明渲染队列中完成的，半透明队列的绘制顺序是从后往前画，由于UI元素做Alpha Blend,我们在做UI时很难保障每一个像素不被重画，UI的Overdraw太高，这会造成片元着色器利用率过高，造成GPU负担。
  • UI SpriteAtlas图集利用率不高的情况下，大量完全透明的像素被采样也会导致像素被重绘，造成片元着色器利用率过高；同时纹理采样器浪费了大量采样在无效的像素上，导致需要采样的图集像素不能尽快的被采样，造成纹理采样器的填充率过低，同样也会带来性能问题。

Re-Build过程

这里不太了解

  • 在WillRenderCanvases事件调用PerformUpdate::CanvasUpdateRegistry接口
    • 通过ICanvasElement.Rebuild方法重新构建Dirty的Layout组件
    • 通过ClippingRegistry.Cullf方法，任何已注册的裁剪组件Clipping Compnents(Such as Masks)的对象进行裁剪剔除操作
    • 任何Dirty的 Graphics Compnents都会被要求重新生成图形元素
  • Layout Rebuild
    • UI元素位置、大小、颜色发生变化
    • 优先计算靠近Root节点，并根据层级深度排序
  • Graphic Rebuild
    • 顶点数据被标记成Dirty
    • 材质或贴图数据被标记成Dirty

使用Canvas的基本准则：

  • 将所有可能打断合批的层移到最下边的图层，尽量避免UI元素出现重叠区域
  • 可以拆分使用多个同级或嵌套的Canvas来减少Canvas的Rebatch复杂度
  • 拆分动态和静态对象放到不同Canvas下。
  • 不使用Layout组件
  • Canvas的RenderMode尽量Overlay模式，减少Camera调用的开销

UGUI射线（Raycaster）优化：

  • 必要的需要交互UI组件才开启“Raycast Target”
  • 开启“Raycast Targets”的UI组件越少，层级越浅，性能越好
  • 对于复杂的控件，尽量在根节点开启“Raycast Target”
  • 对于嵌套的Canvas，OverrideSorting属性会打断射线，可以降低层级遍历的成本

UI字体

  • 避免字体框重叠，造成合批打断

  • 字体网格重建

    • UIText组件发生变化时
    • 父级对象发生变化时
    • UIText组件或其父对象enable/disable时(直接用Canvasdisable)

  • TrueTypeFontImporter

Font assets - Unity 手册 (unity3d.com)
TrueTypeFontImporter - Unity 脚本 API
- 支持TTF和OTF字体文件格式导入

  • 动态字体与字体图集

    • 运行时，根据UIText组件内容，动态生成字体图集，只会保存当前Actived状态的 UIText控件中的字符
    • 不同的字体库维护不同的Texture图集
    • 字体Size、大小写、粗体、斜体等各种风格都会保存在不同的字体图集中（有无必要，影响图集利用效率，一些利用不多的特殊字体可以采用图片代替或使用Custom Font，Font Assets Creater创建静态字体资源）
    • 当前Font Texture不包含UIText需要显示的字体时，当前Font Texture需要重建(字体大小)
    • 如果当前图集太小，系统也会尝试重建，并加入需要使用的字形，文字图集只增不减
    • 利用Font.RequestCharacterInTexture可以有效降低启动时间

  • UI控件优化注意事项

    • 不需要交互的UI元素一定要关闭Raycast Target选项
    • 如果是较大的背景图的UI元素建议也要使用Sprite的九宫格拉伸处理，充分减小UI Sprite大小，提高UI Atlas图集利用率
    • 对于不可见的UI元素，一定不要使用材质的透明度控制显隐，因为那样UI网格依然在绘制，也不要采用active/deactive UI控件进行显隐，因为那样会带来gc和重建开销(使用Canvas Disable)
    • 使用全屏的UI界面时，要注意隐藏其背后的所有内容，给GPU休息机会。
    • 在使用非全屏但模态对话框时，建议使用OnDemandRendering接口，对渲染进行降频。
    • 优化裁剪UI Shader，根据实际使用需求移除多余特性关键字。

  • 滚动视图Scroll View优化(很容易引起性能问题由于有大量子UI,经常变化)

    • 使用RectMask2d组件裁剪
    • 使用基于位置的对象池作为实例化缓存