【Unity面试篇】Unity 面试题总结甄选 ｜Unity性能优化 |
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【Unity面试篇】Unity 面试题总结甄选 ｜Unity性能优化
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Unity中，CPU准备好需要绘制的元素，对底层图形程序接口进行调用的过程，每次引擎准备数据并通知GPU的过程称为一次Draw Call。DrawCall越高对显卡的消耗就越大。 降低DrawCall的方法： 动态合批静态合批降低shader的等级特性场景优化策略——遮挡技术。rectMask2D替代Mask 2. UI优化小知识 UI动静分离 以canvas为节点，设置动态canvas和静态canvas，实际项目静态元素较多，动态元素较少，动静分离后，CPU在重绘和合并时消耗就会减少。拆分过重的UI 将界面中隐藏的独立界面做一次拆分 对二次显示内容，如部分动效图标，小窗口等做二次拆分。UI预加载 UI实例化到场景中的过程：网格合并，组件初始化，渲染初始化，图片加载，界面逻辑调用等，消耗大量CPU 预加载：把资源加载到内存、UI实例化和UI初始化的CPU消耗放在loading等待时间线上UI图集Alpha分离 主要是针对NGUI方案，Unity内部已经完成了Alpha分离 首先：TexturePacker打图集时候，改成打一张RGB888的PNG图和一张Alpha8的PNG图 其次：修改NGUI的原始着色器，绑定主图和绑定Alpha图 然后：将NGUI的着色器shader中相应修改为新的颜色通道和透明通道 最后：NGUI工具类也要相应修改编辑几个类 最终：主图和Alpha图合成新图片替换原来的图片UI字体拆分 提取常用字体 使用TMP，同样会生成纹理和图集，相比TEXT优势是，TMP是矢量字算法，MESH顶点数少，字体同源，各语言能同屏显示ScrollView优化 不停滚动会导致合批网格重构、渲染裁剪 使用对象池进行优化网格重构优化UI展示与关闭优化对象池运用 当程序中有重复实例化兵不断摧毁的对象时需要使用对象池进行优化 每个需要使用对象池的对象都需要继承对象池的基类对象 销毁操作是通过对象池接口提供的回收接口 场景结束时要及时销毁整个对象池UI贴图设置优化高低端机型画质优化 使用两套UI贴图，高清，低清，两套图，两套Prefab，NGUI和UGUI高清HD和SD切换的流程可以通过编写脚本程序一键搞定。 模型和特效使用不同质量（三角面数）的预制体，预制体命名后缀做加载区分，区分等级 阴影根据使用情况进行区分 整体贴图渲染质量进行区别对待 使用QuailtySetting的API来对阴影和贴图渲染质量做操作 通过程序来区分机型，ios通过机型就能判断UnityEngine.IOS.Device.generation== XXXX.Iphone6；安卓通过CPU型号，内存大小，系统，平均帧率等进行综合判断UI图集拼接优化 充分利用图集空间 图集大小控制1024*1024 图片的拼接归类 3. 层消隐距离技术如果场景中存在大量小"物件”，则可以使用"层消隐距离"来优化场景;"层消隐距离"就是在比较远的距离将小物体剔除以减少绘图调用的数量（比如:可以一个大型场景中，高大型的物体任然可见，但是一些小装饰内容(小狗、车子之类的则可以隐藏）) 4. LOD是什么，优缺点是什么?LOD(Level of detail)多层次细节，是最常用的游 戏优化技术。 它按照模型的位置和重要程度决定 物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和 细节度，从而获得高效率的渲染运算。 这就是说，根据摄像机与模型的距离，来决定显示哪一个模型，一般距离近的时候显示高精度多细节模型，距离远的时候显示低精度低细节模型，来加快整体场景的渲染速度。 作用 : 优化GPU缺点 : 同一模型要准备多个模型，消耗内存。特点 : 以内存做消耗来优化GPU 5. 合批一次Draw Call中批量处理多个物体。只要物体的变换和材质引用相同，GPU就可以按完全相同的方式进行处理，即可以把它们放在一个Draw Call中。 注意：简单来说在一个Canvas下，需要相同的材质，相同的纹理以及相同的Z值。 例如Ul上的字体Texture使用的是字体的图集，往往和我们自己的UI图集不一样，因此无法合批。还有UI的动态更新会影响网格的重绘，因此需要动静分离。 6.静态合批将static的静态物体（永远不会移动、旋转和缩放） ，如果相同材质球，面数在一定范围之内。unity会自动合并成一个batch送往GPU处理。 原理：在开始阶段把需要静态批处理的GameObject进行一次网格合并操作，然后把这个合并之后的大网格保存起来，后续都是用这个网格而不需要再进行合并。 在预处理阶段，把一些材质相同的模型的顶点统一变换到世界空间坐标下，并且新构建一个大的VB把数据保存下来，在绘制时，就会把这个大的VB提交上去，只需要设置一次渲染状态，再进行多次drawcall绘画出每个子模型。 所以Static Batching是不会减少drawcall的，但由于只修改了一次渲染状态依然可以减少CPU的消耗。而且在渲染前，也可以进行视锥体剔除，减少顶点着色器对不可见的顶点的处理次数，提交GPU的效率。 操作方法：把要进行静态批处理的GameObject在Inspector面板右上角的Static勾选(实际上只需要勾选Batching Static即可) 优点：因为只需要进行一次，所以性能会比动态批处理要好。缺点： 使用静态合批需要额外的内存开销来存储合并后的几何数据。 因为需要额外维护多一份数据，所以包体会变大，占用的内存也会变多（不能有超级大量的相同模型（如：森林里的树）） 7.动态合批如果动态物体共用着相同的材质，那么Unity会自动对这些物体进行批处理。动态批处理操作是自动完成的，并不需要进行额外的操作。 原理：Unity会检测哪些GameObject使用了同一个共享材质，然后去合并这些使用了同一个共享材质的网格顶点数据，形成一个新的大网格，然后传给显存，直接渲染这个大网格就相当于渲染了所有的被合并的小网格，而这只需要一次DrawCall。 在每一帧运行时，计算相同材质的模型，把他合并批次进行渲染。动态合批只需要设置一次渲染状态，且能减少drawcall次数。 优点： 不用自己做任何事情，Unity会在游戏中自动进行动态批处理，只要满足下述条件。 顶点属性要小于900。例如，如果shader中需要使用顶点位置、法线和纹理坐标这三个顶点属性，那么要想让模型能够被动态批处理，它的顶点数目不能超过300。因此，优化策略就是shader的优化，少使用顶点属性，或者模型顶点数要尽可能少。（这个是《UnityShader入门精要》这本书上说到的，同时书上也说了不一定是900，可能不同版本的Unity会有所区别，这个可以自己在Unity中去手动验证得出）多Pass的shader会中断批处理。使用LightingMap的物体需要小心处理。为了让这些物体可以被动态批处理，需要保证它们指向LightingMap中的同一位置。 8. 动态合批跟静态合批的区别 动态批处理一切都是自动的，不需要做任何操 作，而且物体是可以移动的，但是限制很多。静态批 处理自由度很高，限制很少，缺点可能会占用更多 的内存，而且经过静态批处理后的所有物体都不可以 再移动了。静态合批发生在加载场景的时候。动态合批发生在游戏运行的时候。 9. 如何优化内存?有很多种方式，例如 压缩自带类库;将暂时不用的以后还需要使用的物体隐藏起来而不 是直接Destroy掉;释放AssetBundle占用的资源;降低模型的片面数，降低模型的⻣骼数量，降低贴 图的大小;使用光照贴图，使用多层次细节(LOD)，使用着色 器(Shader)，使用预设(Prefab)。 10. mask和rectmask2d的区别Mask使用模板缓冲来实现区域切除逻辑（Stencil），会占用两个DC。它实现最初设置模板缓存会给Mask添加一个特殊的材质，并且以像素为单位存储是否需要显示最后还原模板缓存，这两次操作各增加一次DC。它可以和其他Mask子物体进行合批，如果两个mask重叠了，那就不能进行合批，会产生额外的dc。 rectmask2d继承自IClipper接口，内部主要实现的就是一个方法来实现了区域的切除逻辑，本身是不占用DC的，完全遮住的情况下不会绘制顶点和面，不参与深度运算不占用DC（和mask的最大区别）。 缺点：它无法和RectMask的子物体进行合批，只能和自身的子物体进行合批（注：如果本身带了Image组件的话是可以进行合批的） mask2d只能矩形，要不同形状的遮罩还是得mask，所以RectMask2D并不一定完全好，他在特定情况下无法合批。 11. 贴图透明通道分离，压缩格式设为ETC/PVRTC最初我们使用了DXT5作为贴图压缩格式，希望能减小贴图的内存占用，但很快发现移动平台的显卡是不支持的。因此对于一张1024x1024大小的RGBA32贴图，虽然DXT5可将它从4MB压缩到1MB，但系统将它送进显卡之前，会先用CPU在内存里将它解压成4MB的RGBA32格式（软件解压），然后再将这4MB送进显存。于是在这段时间里，这张贴图就占用了5MB内存和4MB显存；而移动平台往往没有独立显存，需要从内存里抠一块作为显存，于是原以为只占1MB内存的贴图实际却占了9MB！ 所有不支持硬件解压的压缩格式都有这个问题。经过一番调研，我们发现安卓上硬件支持最广泛的格式是ETC，苹果上则是PVRTC。但这两种格式都是不带透明（Alpha）通道的。因此我们将每张原始贴图的透明通道都分离了出来，写进另一张贴图的红色通道里。这两张贴图都采用ETC/PVRTC压缩。渲染的时候，将两张贴图都送进显存。同时我们修改了NGUI的shader，在渲染时将第二张贴图的红色通道写到第一张贴图的透明通道里，恢复原来的颜色： fixed4 frag (v2f i) : COLOR fixed4 col; col.rgb = tex2D(_MainTex, i.texcoord).rgb; col.a = tex2D(_AlphaTex, i.texcoord).r; return col * i.color; fixed4 frag (v2f i) : COLOR { fixed4 col; col.rgb = tex2D(_MainTex, i.texcoord).rgb; col.a = tex2D(_AlphaTex, i.texcoord).r; return col * i.color; } 12. 关闭贴图的读写选项Unity中导入的每张贴图都有一个启用可读可写（Read/Write Enabled）的开关，对应的程序参数是TextureImporter.isReadable。 选中贴图后可在Import Setting选项卡中看到这个开关。只有打开这个开关，才可以对贴图使用Texture2D.GetPixel，读取或改写贴图资源的像素，但这就需要系统在内存里保留一份贴图的拷贝，以供CPU访问。 一般游戏运行时不会有这样的需求，因此我们对所有贴图都关闭了这个开关，只在编辑中做贴图导入后处理（比如对原始贴图分离透明通道）时打开它。 这样，上文提到的1024x1024大小的贴图，其运行时的2MB内存占用又可以少一半，减小到1MB。 13. Unity 在移动设备上的⼀些优化资源的方法 使⽤assetbundle，实现资源分离和共享，将内存控 制到200m之内，同时也可以实现资源的在线更新顶点数对渲染⽆论是cpu还是gpu都是压⼒最⼤的贡 献者，降低顶点数到8万以下，fps稳定到了30帧左右只使⽤⼀盏动态光，不是⽤阴影，不使⽤光照探头 粒⼦系统是cpu上的⼤头剪裁粒⼦系统合并同时出现的粒⼦系统⾃⼰实现轻量级的粒⼦系统 animator也是⼀个效率奇差的地⽅把不需要跟⻣骼动画和动作过渡的地⽅全部使⽤ animation，控制⻣骼数ᰁ在30根以下animator出视ᰀ不更新删除⽆意义的animatoranimator的初始化很耗时（粒⼦上能不能尽ᰁ不⽤ animator）除主⻆外都不要跟⻣骼运动apply root motion绝对禁⽌掉那些不带刚体带包围盒的物体（static collider ）运动 NUGI的代码效率很差，基本上runtime的时候对cpu的 贡献和render不相上下每帧递归的计算finalalpha改为只有初始化和变动时 计算去掉法线计算不要每帧计算viewsize 和windowsizefilldrawcall时构建顶点缓存使⽤array.copy代码剪裁：使⽤strip level ，使⽤.net2.0 subset尽量减少smooth group给美术定⼀个严格的经过科学验证的美术标准，并在U3D⾥⾯配以相应的检查⼯具
对象池就存放需要被反复调⽤资源的⼀个空间，⽐如游戏中要常被大量复制的对象，⼦弹，敌⼈，以及任何重复出现的对象。 18. UI图集的作用图集就是碎图合成大图 降低内存，减少DC。 UI图集有合批没有的优点，就是热更新的时候因为小文件变少了，所以会快一些。 UI图集就是UI的动态合批。 UI图集完成合批的条件：深度 贴图 材质 => 排序好的列表当前这个依次和前面对比是否贴图和材质ID相同决定是否合批。 19. 请简述GC（垃圾回收）产生的原因，并描述如何避免？GC垃圾回收机制，避免堆内存溢出，定期回收那些没有有效引用的对象内存 GC优化，就是优化堆内存，减少堆内存，即时回收堆内存 GC归属于CLR 避免： 减少new的次数字符串拼接使用stringbuilder，字符串比较先定义一个变量存储，防止产生无效内存list，new时候，规定内存大小如果要射线检测，应该使用避免GC的方法XXXXNoAlloc函数foreach迭代器容易导致GC（目前Unity5.5已修复），使用For循环使用静态变量，GC不会回收存在的对象，但静态变量的引用对象可能被回收使用枚举替代字符串变量调用gameobject.tag=="XXX"就会产生内存垃圾；那么采用GameObject.CompareTag()可以避免内存垃圾的产生：不要在频繁调用的函数中反复进行堆内存分配，比如OnTriggerXXX，Update等函数在Update函数中，运行有规律的但不需要每一帧执行的代码，可以使用计时器，比如1秒执行一次某些代码！！！更多GC内容可查看本篇文章： Unity零基础到进阶 ☀️| Unity中的 GC及优化 超级全面解析 ☆(ゝω･)v 建议收藏！ 20. 简述优化脚本的方法 减少GetComponent、find等查找函数在Update等循环函数中的调用、go.CompareTag代替go.tag 、减少SendMessage等同步函数调用；减少字符串连接；for代替foreach，5.5以后版本foreach已经优化过了；少用linq；大资源改为异步加载合理处理协程调用将AI、网络等放在单独线程发布优化：关闭log、剔除代码伪随机脚本挂载类改为Manager等全局类实现lua中尽量不实现update、fixedupdate等循环函数，lua和csharp互调用的效率比较低。 21. 简述优化内存管理的方向 按照不同资源、不同设备管理资源生命周期，Resources.Load和Assetbundle统一接口，利用引用计数来管理生命周期，并打印和观察生命周期。保证资源随场景而卸载，不常驻内存，确定哪些是预加载，哪些泄漏。内存泄漏（减少驻留内存）：Container内资源不remove掉用Resources.UnloadUnusedAssets是卸载不掉的；对于这种情况，建议直接通过Profiler Memory中的Take Sample来对其进行检测，通过直接查看WebStream或SerializedFile中的AssetBundle名称，即可判断是否存在“泄露”情况；通过Android PSS/iOS Instrument反馈的App线程内存来查看；堆内存过大：避免一次性堆内存的过大分配，Mono的堆内存一旦分配，就不会返还给系统，这意味着Mono的堆内存是只升不降的。常见：高频调用new；log输出；CPU占用高：NGui的重建网格导致UIPanel.LateUpdate（按照静止、移动、高频移动来切分）；NGUI锚点自身的更新逻辑也会消耗不少CPU开销。即使是在控件静止不动的情况下，控件的锚点也会每帧更新（见UIWidget.OnUpdate函数），而且它的更新是递归式的，使CPU占用率更高。因此我们修改了NGUI的内部代码，使锚点只在必要时更新。一般只在控件初始化和屏幕大小发生变化时更新即可。不过这个优化的代价是控件的顶点位置发生变化的时候（比如控件在运动，或控件大小改变等），上层逻辑需要自己负责更新锚点。 加载用协程； 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血条可能会大量出现，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。资源冗余：AssetBundle打包打到多份中；动态修改资源导致的Instance拷贝多份（比如动态修改材质，Renderer.meterial，Animation.AddClip）。磁盘空间换内存：对于占用WebStream较大的AssetBundle文件（如UI Atlas相关的AssetBundle文件等），建议使用LoadFromCacheOrDownLoad或CreateFromFile来进行替换，即将解压后的AssetBundle数据存储于本地Cache中进行使用。这种做法非常适合于内存特别吃紧的项目，即通过本地的磁盘空间来换取内存空间 22. 简述美术优化的方向 建立资源审查规范和审查工具：PBR材质贴图制作规范、场景制作资源控制规范、角色制作规范、特效制作规范；利用AssetPostprocessor建立审查工具。压缩纹理、优化精灵填充率、压缩动画、压缩声音、压缩UI（九宫格优于拉伸）；严格控制模型面数、纹理数、角色骨骼数。粒子：录制动画代替粒子、减少粒子数量、粒子不要碰撞角色：启用Optimize Game Objects减少节点,使用（SimpleLOD、Cruncher）优化面数。模型：导入检查Read/Write only、Optimize Mesh、法线切线、color、禁用Mipmap压缩纹理问题：压缩可能导致色阶不足；无透明通道用ETC1,现在安卓不支持ETC2已不足5%，建议放弃分离通道办法。UI：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； 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；ugui：可以充分利用canvas来切分不同元素。大贴图会导致卡顿，可以切分为多个加载。iOS使用mp3压缩、Android使用Vorbis压缩 23. 简述优化物理系统的方法 不需要移动的物体设为Static不要用Mesh碰撞，角色不用碰撞体触发器逻辑优化寻路频率、AI逻辑频率 、Fixed Timestep、降帧到30出现卡顿的复杂计算，例如寻路、大量资源加载 可以用分帧或者协成异步来处理 24. 简述UI资源如何优化纹理资源优化 单个纹理尺寸为2的幂次方，最大尺寸1024*1024（内存优化）纹理加载方式：流式纹理加载Texture Streaming不通过增加纹理大小来增加细节，而是通过增加细节贴图DetailMap或增加高反差保留纹理压缩：可以使用ETC1+Alpha（安卓），ETC2（安卓），PVRTC（ios），ASTC 6x6ASTC更优，内存大小相同的情况下，纹理效果最好，加载速度最快，包体最小纹理MipMap：逐级减低分辨率来保存纹理副本，相当于纹理LOD内存变大1//3，通过Mipmap开启可以限制不同平台加载不同level层级的贴图UI纹理图集 UI图集最大尺寸为1024*1024重复利用的公用资源放common图集（drawcall优化）同一个界面UI资源放一个图集（drawcall优化）使用九宫格来减少原图大小（内存优化）提高图集利用率，原图分辨率需要包含在1024*1024尺寸下，如果原图过大需要进行拆分，放入图集中图集合并提升利用率，如果图集低于1/3 就要合并图集。 微信搜索：呆呆敲代码的小Y 回复：白嫖 免费获取很多的编程资料哦！更多优化知识学习文章：【Unity 优化篇】 | 优化专栏《导航帖》，全面学习Unity优化技巧，让我们的Unity技术上升一个档次 👥总结 全网最全的 Unity性能优化 面试题都在这里了，希望本篇文章能够让你在面试关卡如鱼得水得到自己想要的工作。看完觉得有用别忘了点赞收藏哦，如果觉得哪个方面的内容不够丰富欢迎在评论区指出！如果你的Unity基础知识还不够熟练，也欢迎来 『Unity精品学习专栏⭐️』 和『Unity 实战100例 教程⭐️』继续学习哦！如果你还有更好的面试题，欢迎在评论区提出，会整理到文章中去哦！！！
资料白嫖，技术互助 🎬 博客主页：https://xiaoy.blog.csdn.net 🎥 本文由 呆呆敲代码的小Y 原创 🙉 🎄 学习专栏推荐：Unity系统学习专栏 🌲 游戏制作专栏推荐：游戏制作 🌲Unity实战100例专栏推荐：Unity 实战100例 教程 🏅 欢迎点赞 👍 收藏 ⭐留言 📝 如有错误敬请指正！ 📆 未来很长，值得我们全力奔赴更美好的生活✨ ------------------❤️分割线❤️------------------------- 学习路线指引（点击解锁）知识定位人群定位🧡 Unity系统学习专栏 🧡入门级本专栏从Unity入门开始学习，快速达到Unity的入门水平💛 Unity实战类项目 💛进阶级计划制作Unity的 100个实战案例！助你进入Unity世界，争取做最全的Unity原创博客大全。❤️ 游戏制作专栏 ❤️ 难度偏高分享学习一些Unity成品的游戏Demo和其他语言的小游戏！💚 游戏爱好者万人社区💚 互助/吹水数万人游戏爱好者社区，聊天互助，白嫖奖品💙 Unity100个实用技能💙 Unity查漏补缺针对一些Unity中经常用到的一些小知识和技能进行学习介绍，核心目的就是让我们能够快速学习Unity的知识以达到查漏补缺
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