减少 CPU 或 GPU 上的渲染工作

本页包含一些用于优化应用程序中渲染性能的简单指南。

开始之前：找到并了解问题

在进行任何更改之前，必须分析应用程序以确定问题的原因。如果您在了解性能问题的原因之前尝试解决其原因，则可能会浪费时间或使问题变得更糟。此外，CPU 或 GPU 上可能会出现与渲染相关的性能问题。解决这些问题的策略大不相同，因此在采取任何行动之前了解问题出在哪里非常重要。

Unity Learn 网站上的以下文章全面介绍了图形性能，并包含有关识别和修复问题的信息：修复性能问题。如果您还不熟悉此主题，请在遵循本页上的任何建议之前阅读本文。

降低渲染的 CPU 成本

通常，CPU 渲染时间的最大贡献者是向 GPU 发送渲染命令的成本。渲染命令包括绘制调用（绘制几何体的命令）以及在绘制几何体之前更改 GPU 设置的命令。如果是这种情况，请考虑以下选项：

您可以减少 Unity 渲染的对象数量。
- 考虑减少场景场景包含游戏的环境和菜单。将每个唯一的场景文件视为一个独特的关卡。在每个场景中，你放置你的环境、障碍物和装饰品，基本上是将你的游戏设计和构建成碎片。更多信息
  请参阅术语表：例如，使用天空盒（skybox）一种特殊类型的材质，用于表示天空。通常是六面的。更多信息
  请参阅术语表以创建远几何体的效果。
- 执行更严格的剔除，以便 Unity 绘制更少的对象。考虑使用遮挡剔除禁用从摄像机视图中隐藏（遮挡）的游戏对象渲染的过程。更多信息
  请参阅术语表以防止 Unity 绘制隐藏在其他对象后面的对象，从而减少相机在场景中创建特定视点图像的组件。输出要么绘制到屏幕上，要么作为纹理捕获。更多信息
  请参阅术语表以便更远的对象落在其视锥体之外，或者，对于更细粒度的方法，将对象放入单独的层中，并使用 Camera.layerCullDistances 设置每层的剔除距离。
您可以减少 Unity 渲染每个对象的次数。
- 在适当的情况下使用光照贴图“烘焙”（预计算）光照和阴影。这会增加构建时间、运行时内存使用量和存储空间，但可以提高运行时性能。
- 如果您的应用程序使用前向渲染一种渲染路径，用于在一个或多个通道中渲染每个对象，具体取决于影响对象的光源。光源本身也因前向渲染而异，具体取决于其设置和强度。更多信息
  请参阅术语表，减少影响对象的每像素实时光源的数量。有关详细信息，请参阅前向呈现路径。
- 实时阴影可能非常占用资源，因此请谨慎高效地使用它们。有关详细信息，请参阅影子故障排除：影子性能。
- 如果您的应用程序使用反射探针（Reflection Probes）一个渲染组件，可捕获周围环境的各个方向的球形视图，就像摄像机一样。然后，捕获的图像将存储为立方体贴图，可供具有反射材质的对象使用。更多信息
  请参阅术语表，请确保优化其使用。有关更多信息，请参阅反射探针性能
您可以减少 Unity 为准备和发送渲染命令而必须执行的工作量，通常是通过以更高效的“批处理”方式将它们发送到 GPU。有几种不同的方法可以实现此目的：有关详细信息，请参阅优化绘制调用。

其中许多方法还将减少 GPU 上所需的工作;例如，减少 Unity 在一帧中渲染的对象总数将减少 CPU 和 GPU 的工作负载。

降低渲染的 GPU 成本

GPU 可能无法及时完成其工作以渲染帧的主要原因有三个。

如果应用程序受填充率限制，则 GPU 会尝试绘制更多内容像素计算机图像中的最小单位。像素大小取决于您的屏幕分辨率。像素光照是在每个屏幕像素下计算的。更多信息
请参阅术语表每帧超出其处理能力。如果是这种情况，请考虑以下选项：

识别并减少应用程序中的过度绘制。过度绘制的最常见因素是重叠的透明元素，例如 UI、粒子和精灵2D 图形对象。如果你习惯于在3D中工作，精灵本质上只是标准纹理，但有一些特殊的技术可以组合和管理精灵纹理，以提高开发过程中的效率和便利性。更多信息
请参阅术语表.在 Unity 编辑器中，使用 Overdraw Draw 模式来识别存在此问题的区域。
降低片段着色器的执行成本。有关着色器在 GPU 上运行的程序。更多信息
请参阅术语表性能，请参阅着色器性能页面。
如果您使用的是 Unity 的内置着色器，请从 Mobile 或 Unlit 类别中选择一个。它们也适用于非移动平台，但是更复杂着色器的简化和近似版本。
动态分辨率（Dynamic Resolution）摄像机设置，允许你动态缩放单个渲染目标，以减少GPU上的工作负载。更多信息
请参阅术语表是 Unity 的一项功能，允许您动态缩放单个渲染目标。

如果应用程序受到内存带宽的限制，则 GPU 会尝试向其专用内存读取和写入比它在帧中处理的更多的数据。这通常意味着或纹理太多，或者纹理太大。如果是这种情况，请考虑以下选项：

为与相机的距离在运行时变化的纹理启用 mipmap（例如，3D 场景中使用的大多数纹理）。这会增加这些纹理的内存使用量和存储空间，但可以提高运行时GPU性能。
使用合适的压缩格式来减小内存中纹理的大小。这可以缩短加载时间、减少内存占用并提高 GPU 渲染性能。压缩纹理仅使用未压缩纹理所需内存带宽的一小部分。

如果应用程序受到顶点处理的限制，这意味着 GPU 正在尝试处理的顶点超过其在帧中可以处理的顶点。如果是这种情况，请考虑以下选项：

降低执行成本顶点着色器 渲染模型时在 3D 模型的每个顶点上运行的程序。更多信息
请参阅术语表.有关着色器性能的信息，请参阅着色器性能页。
优化几何体：不要使用超过必要的三角形，并尽量减少 UV 贴图接缝和硬边（双顶点）的数量。有关更多信息，请参阅创建模型以获得最佳性能。
使用细节级别细节级别（LOD ）技术是一种优化，当游戏对象与相机的距离增加时，它减少了 Unity 必须为游戏对象渲染的三角形数量。更多信息
请参阅术语表系统。

降低渲染频率

有时，降低渲染帧速率可能对应用程序有利。这不会降低渲染单个帧的 CPU 或 GPU 成本，但会降低 Unity 执行此作的频率，而不会影响其他作（例如脚本执行）的频率。

您可以降低部分应用程序或整个应用程序的渲染帧速率。降低渲染帧速率以防止不必要的功耗，延长电池寿命，并防止设备温度上升到 CPU 频率可能受到限制的程度。这在手持设备上特别有用。

如果分析显示呈现消耗了应用程序的很大一部分资源，请考虑应用程序的哪些部分可能会从中受益。常见用例包括菜单或暂停屏幕、游戏等待输入的回合制游戏，以及内容大部分是静态的应用程序，例如汽车界面。

为防止输入延迟，您可以在输入持续时间内暂时提高渲染帧速率，以便它仍然感觉响应。

若要调整呈现帧速率，请使用 OnDemandRendering API。该 API 与 Adaptive Performance 包配合得特别好。

注意： VR虚拟现实更多信息
见术语表应用程序不支持按需渲染。不渲染每一帧都会导致视觉效果与头部运动不同步，并可能增加晕车的风险。

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