40 性能优化方法

在游戏开发中，性能优化是确保游戏流畅运行和用户体验的关键环节。继上篇关于光照与渲染后期处理效果的讨论，本篇将集中于性能优化方法，帮助开发者实现更高的帧率和更低的延迟，使最终产品在各种设备上都能平稳运行。接下来，我们将探讨一些有效的性能优化策略。

1. 减少 Draw Calls

Draw Calls 是将物体绘制到屏幕上的指令数量。在Unity中，每个物体的材质和网格都会增加 Draw Calls 的数量。尽量减少 Draw Calls 是提高渲染性能的重要一步。

方法

• 合并网格：使用 Mesh.CombineMeshes 将多个小网格合并为一个大网格。

  void CombineMeshes(GameObject[] objects)
  {
      MeshFilter[] meshFilters = new MeshFilter[objects.Length];
      for (int i = 0; i < objects.Length; i++)
      {
          meshFilters[i] = objects[i].GetComponent<MeshFilter>();
      }
      // 合并网格
      Mesh combinedMesh = new Mesh();
      combinedMesh.CombineMeshes(meshFilters.Select(mf => mf.mesh).ToArray(), true);
      // 创建新的物体以显示合并后的网格
      GameObject combinedObject = new GameObject("CombinedMesh");
      combinedObject.AddComponent<MeshFilter>().mesh = combinedMesh;
      combinedObject.AddComponent<MeshRenderer>().material = objects[0].GetComponent<MeshRenderer>().material;
  }

• 使用相同材质：将使用相同材质的物体组合在一起。这可以通过 Static Batching 或 Dynamic Batching 实现。

• LOD（层次细节）：使用 LOD Groups 为物体创建不同的细节级别，在摄像机远离物体时使用低细节模型。

2. 使用对象池

对象池是一种优化内存使用和减少 GC（垃圾回收）压力的技术。它预先创建一定数量的物体，在需要时进行重用，而不是在每次使用时创建和销毁。

案例

假设我们有一款射击游戏，在游戏中玩家会不断发射子弹。我们可以创建一个对象池来管理子弹实例。

public class BulletPool : MonoBehaviour
{
    public GameObject bulletPrefab;
    private List<GameObject> bulletPool = new List<GameObject>();

    void Start()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++) // 初始化10个子弹
        {
            GameObject bullet = Instantiate(bulletPrefab);
            bullet.SetActive(false); // 不激活
            bulletPool.Add(bullet);
        }
    }

    public GameObject GetBullet()
    {
        foreach (var bullet in bulletPool)
        {
            if (!bullet.activeInHierarchy)
            {
                bullet.SetActive(true);
                return bullet; // 返回可用的子弹
            }
        }
        // 如果没有可用的子弹，返回 null
        return null;
    }
}

3. 优化脚本性能

脚本的性能对游戏运行有着直接影响。避免使用频繁的开销较大的操作，如 Find、GetComponent 和 OnGUI。

提高性能的方法

• Cache 组件引用：在 Start 或 Awake 中获取组件引用，以减少对 GetComponent 调用的次数。

  private Rigidbody rb;
  
  void Awake()
  {
      rb = GetComponent<Rigidbody>(); // 缓存引用
  }

• 使用 Coroutines：避免在 Update 中写入复杂逻辑，可以使用 Coroutines 来分散计算负担。

• **避免使用 OnGUI**：如果不需要使用 OnGUI 绘制UI，建议使用 Unity 的 UI 系统(Canvas)。

4. 物理优化

物理计算会产生性能开销，适当优化可以提高性能。

优化方法

• 降阶碰撞体：使用简单的形状（如 BoxCollider 或 SphereCollider）替代复杂的碰撞体，以降低计算负担。

• 减少物理更新频率：在项目设置中，可以适度降低物理更新频率，通过调整 Fixed Timestep 使物理计算更为简单。

5. 性能分析与监测

最后，优化不仅仅依赖于直觉和经验，使用 Unity Profiler 工具可以监测实时性能，为针对性优化提供依据。

使用建议

• 监控 FPS：使用 Profiler 查看每帧的性能和 Draw Calls 数量。
• 分析 GC 分配：通过 Profiler 可以分析内存的 GC 产生情况并优化对象的使用。

结束语

性能优化是一个综合性的过程，以上几种方法可以显著提高你项目的运行效率。结合实际项目需求，选择适合的优化方法。最终准备发布前，确保各类性能监测工具的数据Running，保证游戏能够符合发布标准。

在下一篇教程中，我们将进一步探讨优化与发布之准备发布条件，包括如何准备游戏的最终构建和发布测试。