Unity中GPUInstance详解

为什么要用GPUInstance
       在没有GPUInstance此技术之前，对于像草地、树木，割草游戏，它们往往是数据量很大，但同时又只存在微小的差别如位置、旋转、颜色等。如果像常规物体那样进行渲染，所使用的绘制指令必然很多，资源占用必然很大，一是cpu对gpu提交数据的次数（包括设置数据buffer，渲染状态以及调用对渲染原语的绘制即drawcall），二是gpu上的绘制（包括顶点处理和像素绘制），随着场景物体的提升，cpu和gpu的压力都会上升。一个合理的策略就是，我们指定一个需要绘制物体对象，以及多个不同的参数，然后根据参数在一个绘制调用中绘制出来——这就是所谓的GPU实例化。

GPUInstance原理
Gpu Instance就是用来解决这一问题的，对于使用 同一网格 和 同一材质的物体们，它使用少量的渲染调用(DrawCall)，渲染同一网格的多个副本，也就是说在渲染时， CPU 可以把 它们的不同的属性(位置，大小，旋转，颜色等) 和 其它Instancing 材质信息组装成一个 Buffer(实际上就是一个数组) 传给 GPU 的一个缓存区。GPU 在渲染这些物体时，会有一个 全局的 SV_InstanceID 即 数组的 下标，每渲染完一个物体就 ++SV_InstanceID，这样我们每个物体就可以根据这个 id 拿到自己的 位置颜色等信息啦。这样我们渲染这些物体时就只需要一个 DrawCall 即将 数组 传给 GPU 缓存区，就可以渲染大量的物体。

官方链接介绍Unity - Manual: GPU instancinghttps://docs.unity3d.com/Manual/GPUInstancing.htmlGPUInstance使用方式

1.unity自动进行

        系统会自动对场景中符合规范的,被开启GpuInstance的对象进行Instance合批处理，依靠GameObject，自然沿袭unity的剔除、矩阵运算等，方便调试，但是性能不如后者。最大批处理数量， 实测2019.4，Editor PC，最大数量511。512则会增加批次。

其他测试参考：Unity Instancing batch的最大数量计算与测试_无加冰嘅可乐的博客-CSDN博客

2.手动调用。使用Graphics.DrawMeshInstancedIndirect等API，需要自行计算剔除等运算。

• DrawInstanceMesh：Unity - Scripting API: Graphics.DrawMeshInstanced

1. 一次调用Mesh的数量有限,最大为1023个模型
2. 材质球必须开启GpuInstance,如果不开启就会出发异常
3. 属性赋值使用MaterialBlockProperties的Array方法群..

• DrawInstanceMeshIndirect：

1. 一次调用没有限制副本数量,
2. 材质球不需要开启Instance
3. 执行效率更高

• DrawMesh：

1. 使用这个API, 只要材质球使用同一个，并且材质球开启了GPUInstance也会被自动Instancing合批的.

GPU Instance合批技术是不支持 SkinnedMeshRender的，不过可以转换为Mesh Render以支持，一下链接可以详细阅读

Unity官方开源的Animation Instacing:Animation Instancing: SkinnedMeshRenderer | Unity Blog

博主：Unity中使用GPU Instancing优化SkinnedMesh渲染_unity调用gpu生成mesh_xoyojank的博客-CSDN博客

Unity中的静态合批,动态合批,SRPBatcher,GpuInstance - 知乎

U3D优化批处理-GPU Instancing了解一下 - 知乎

GitHub - vanCopper/Unity-GPU-Instancing: Unity GPU Instancing

GPU Instancing 深入浅出-基础篇（3） - 知乎

【GPU Instance】从入门到过载 - 知乎