场景设计原则#

1. 合理设计场景一级节点的同时，避免场景节点深度太深，一些代码生成的游戏对象如果不需要随父节点进行Transform的，一律放到根节点下。 unity在2017后，Transform数据在内存上设计变为连续存储。并通过transform dirty标记逐级进行设置 来实现级联变换的。也就是在根节点下效率会更高，最高可相差几十倍
2. 尽量使用Prefab节点构建场景，而不是直接创建的GameObject节点。 如果Prefab的bundle已经加载到内存中，更换场景时，不会需要额外内存。只需要引用prefab对象。所以不论从加载速度、内存、还是包体上，prefab优化都要更好
3. 避免DontDestroyOnLoad节点下太多生命周期太长或引用资源过多的复杂节点对象。Additive场景尤其要注意 如果真的需要跨场景资源，切换场景前应该先清理不用的资源
4. 最好为一些需要经常访问的节点添加tag，静态节点一定要添加Static标记 这样我们可以不用讲一些对象的引用添加到公开属性中，节省多个游戏对象使用相同脚本时，编码的时间。只需要使用GameObject.FindWithTag即可查找到 给常用的游戏对象设置Tag可以极大地提高场景对象的搜索效率

嵌套预制体的优缺点#

优点：

• 嵌套预制体方便预制体管理，方面资源重复利用，易于统计场景复杂度
• 美术制作时可以比较合理的分配UV,和贴图利用率
• 方便关卡设计人员发挥，充分合理利用资源
• 嵌套预制体比较方便利用工具做LOD，LOD效果也比较好
• 嵌套预制体修改方便，只需替换子预制体可以做到所有预制体同步
• 比较方便做场景遮挡剔除，可以做到精细的遮挡剔除优化效果 缺点：
• 手动做Bundle依赖时要按Scene方式处理，依赖关系较为复杂
• 可能会增加材质数量与Drawcall数量 但由于遮挡剔除Occlusion Culling与SRP Batcher的存在，在合理的设计与场景优化后，问题不严重
• 不太适合做大规模远景对象 在远景尽量采用模型替代品的方式实现，甚至可以用模型面片
• 美术与关卡设计人员要充分考虑组合复杂度与特例场景显示，避免重复性和单一性，需要跟多的沟通成本

预制体变体#

• 不能改变本体Prefab游戏对象（GameObject）层级
• 不能删除本体Prefab中的游戏对象，但可以通过Deactive游戏对象来达到与删除游戏对象同样的效果
• 对于Prefab变体要保持其Override属性的变化，不能通过Apply tobase把这些变化应用到本体Prefab上，这样会破坏基础Prefab的结构和功能。 变体对象是不过是 本体Prefab 的一个Instance实例而已

四类问题#

• Canvas s Re-batch 时间过长
• Canvas Over-dirty,Re-batch次数过多
• 生成网格顶点时间过长
• Fill-rate overutilization

Canvas#

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 每个Canvas在绘制之前，都要一个合批的过程。如果Canvas下元素每一帧都保持不变，只需要在绘制前合批一次，并保存下结果，在之后的每帧的渲染中继续使用这个结果 如果UI元素发生了变化 ，画布需要重新匹配几何体，画布被标记为dirty，dirty的canvas会触发Rebatch重新进行合批

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，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，再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#

在WillRenderCanvases事件调用PerformUpdate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

使用基本准则#

1. 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
2. 可以拆分使用多个同级或嵌套的Canvas来减少Canvas的Rebatch复杂度 所有Rebatch和Rebuild都是针对单独Canvas进行的，不会跨Canvas合批
3. 拆分动态和静态对象放到不同Canvas下。
4. 不使用Layout组件
5. Canvas的RenderMode尽量Overlay模式，减少Camera调用的开销 这是由于 SRP 中Camera Stack的存在，每个Camera不论Base还是Overlay都会带来额外开销，开销与Camera个数正相关

射线 优化#

• 必要的需要交互Ul组件才开启“RaycastTarget’
• 开启“RaycastTargets”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“RaycastTarget’，比如按钮底板
• 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 UI组件或其父对象enable/disable时

• 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
  • 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.RequestCharacterlnTexture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UISprite大小，提高Ul 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/deactiveUi控件进行显隐，因为那样会带来gc和重建开销
• 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。

Collider优化#

Unity中的物理组件RigidBody部分的优化#

• Kinematic对象不受物理引擎中力的影响，但可以对其他RigidBody施加物理影响。
• RigidBody完全由物理引l擎模拟来控制，场景中RigidBody数量越多，物理计算负载越高
• 勾选了Kinematic选项的RigidBody对象会被认为是Kinematic的，不会增加场景中的RigidBody个数
• 场景中的RigidBody对象越少越好

Unity中的RayCast与Overlap部分的优化#

• Unity物理中RayCast与Overlap都有NoAlloc版本的函数，在代码中调用时尽量用NoAlloc版本，这样可以避免不必要的GC开销
• 尽量调用RayCast与Overlap时要指定对象图层进行对象过滤，并且RayCast要还可以指定距离来减少一些太远的对象查询
• 此外如果是大量的RayCast操作还可以通过RaycastCommand的方式批量处理，充分利用JobSystem来分摊到多核多线程计算。

一些细节#

• 播放单个AnimationClip速度，Legacy Animation系统更快，因为老系统是直接采样曲线并直接写入对象Transform
• 针对动画的缩放曲线比位移、旋转矩阵开销更大
• 常数曲线不会每帧写入场景，更高效

Animator#

Animator VS Animation#

• Animation可以将任何对象属性制作成Animation Clip，Animator是将AnimaitonClip组织到状态机流程图中使用
• Animation与Animator播放动画时的效率是有个临界点的，这个临界点是根据动画曲线条数来的，当动画曲线条数小于这个临界点时Animation快，当动画曲线条数大于这个临界点时Animator快
• 当Cpu核数较少时，Animation播放动画有优势，当Cpu核数较多时，Animator表现会更好
• Animator Controller Graph中的所有动画节点的AnimationClip都会载入到内存中当有海量动画状态机节点时，内存开销较大

Playable API#

Playable APl是以一套树形结构来组织数据源，并允许用户通过脚本来创建和播放自定义的行为，支持与动画系统、音频系统等其他系统交互，是一套通用的接口。 https://github.com/UnityTech/graph-visualizer 工具

解决方案选择#

• 一些简单、少量曲线动画可以使用Animation或动画区间库如Dotween\iTween等完成，如Ui动画，Transform动画等。
• 角色骨骼蒙皮动画如果骨骼较少，AnimationClip资源不多，对动画混合表现要求不高的项目可以采用LegacyAnimation。注意控制总体曲线数量
• 一些角色动画要求与逻辑有较高的交互、并且动画资源不多的项目可以直接用AnimatorGraph完成
• 一些动作游戏，对动画混合要求较高、有一些高级动画效果要求、动画资源量庞大的项目，建议采用Animator+PlayableAPi扩展Timeline的方式完成。

CPU工作图#

GPU工作图#

性能瓶颈可能的情况#

瓶颈可能性按由高到低的顺序排列（Metaverse大神 个人经验总结）

• CPU利用率
• 带宽利用率
• CPU/GPU强制同步
• 片元着色器指令
• 几何图形到CPU到GPU的传输
• 纹理CPU到GPU的传输
• 顶点着色器指令
• 几何图形复杂性