Unity优化之Drawcall

一、什么是Drawcalls

在Unity中，每次CPU准备数据并通知GPU的过程就称之为一个DrawCall。这个过程会指定一个Mesh被渲染，绘制材质。

二、Drawcalls有什么影响

为了CPU和GPU可以进行并行工作，需要一个命令缓冲区，由CPU向其中添加命令，然后由GPU从中读取命令，这样就实现了通过CPU准备数据，通知GPU进行渲染。在每次调用DrawCall之前，CPU需要向GPU发送很多内容，主要是包括数据，渲染状态，命令等。所以如果DrawCall数量过多就会导致CPU进行大量计算，进而导致CPU的过载，影响程序运行效率。

三、查看Drawcalls

在unity中查看drawcalls有2个方法，如图1所示查看Game窗口中的State下的Batces，这个数量和drawcalls数量相同。第二种方法是查看Window  → Analysis → Profiler 中的Rendering下的Drawcalls，如图2所示。 

图1                                                                                图2

四、Drawcalls优化

1. 3D场景优化

1.1 静态批处理

静态批处理首先需要到 Project Setting → Player → Other Setting 中将Static Bathing 勾选上，然后把需要静止的物体标记为Static，然后无论大小，相同材质的都会组成Batch。如下图所示，当没有勾选 static 的时候，场景中2个cube的drawcalls为4，勾选了之后drawcalls变成了3。

1.2 动态批处理

动态批处理需要在Project Setting → Player → Other Setting 中将Dynamic Bathing 勾选上，Unity会自动将使用相同材质的物体合并处理。如图所示，场景中虽然有3个cube，但是drawcalls还是只有3。

不过，在使用动态批处理的时候，具有一些局限性。

• 顶点属性最大限制900的可移动物体,

• 使用lightmap的物体不行进行批处理

• 使用多通道的shader也不会进行批处理

• 缩放比不同的物体不会批处理

1.3 勾选 Enable GPU Instancing

在使用大量重复的物体时，需要将该物体的材质的 Enable GPU Instancing 勾选上，这样Unity会将Mesh相同的物体合并处理，常用于树木，植被，粒子等。如图所以虽然我放置了5个cube，但是drawcalls依然只有3。

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1.4 减少实时光照和阴影效果

当开启灯光，在没有开启阴影的时候drawcalls为3，开启了之后drawcalls变成了7。实时阴影会导致drawcalls大幅上升，建议关闭实时阴影，使用lightmap满足你想要的阴影效果。

1.5 合并Mesh和材质球

如果一个模型有2个或者以上的材质球的时候，drawcalls会直线上升，所以应该劲量将mesh和材质球合并成为一个，以减少drawcalls。如图所示我在一个测试cube中放置了3个material，这个时候drawcalls从3变成了10（和不同的material有关，每个material最低为1）。

1.6 渲染顺序调整

Unity的渲染是有顺序的，这个顺序我们可以自己调整，相机按照深度进行渲染。在图中我使用了3个cube梯次排序，其中第一个和第三个使用相同的材质球。当第二个cube在中间时，drawcalls为5，第二个cube在前或者后时，drawcalls为4。

出现图中情况的原因是在绘制第一个cube时候使用材质球A，绘制第二个cube的时候使用材质球B，绘制第三个cube的时候使用材质球A，这个时候第二个打断了材质球A的渲染使用，使第一个和第三个材质球分开渲染了。

2. 2D UI优化

2.1 图集制作

在制作UI的时候，文件夹中小的图片可以在Unity中制作成图集再给UI使用，这样可以减少drawcalls，具体操作为首先在Project Setting →Editor → Sprite Packer 中选择Mode 为Enable。然后在Assets中右键 Create → Sprite Altas，再将需要打包图集的图片资源拖到Altas中的Objects for Packing中，再点击Pack Preview，图集就制作好了。

如图所示，在没有使用图集的时候，3张图drawcalls为5，当使用的图集时，drawcalls变成了3,3个图使用同一张图集，drawcalls也就变成了3。

2.2 不同图集重叠会打断合批

不同的图集之间重叠会打断合批，在制作UI的时候应该注意不同的UI放置位置，避免出现这种问题，如图，2个图集的UI在分开放的时候drawcalls为4，重叠隔开之后drawcalls变成了5。

2.3 谨慎使用多canvas

每添加一个canvas会添加一个drawcalls，哪怕你下面的资源使用同一个图集也会添加。如图所示当我添加一个canvas，改变了第三个图的层次之后，drawcalls从3变成了4。

2.4 Mask会打断合批，新增drawcalls

当我给使用了图集的一个UI添加一个Mask组件之后，drawcalls从3变成了5。这里可以使用Rect Mask 2D，效果相同但是drawcalls不会增加，回到了3。当我在有Mask组件的UI下添加一个Image，sprite还是使用图集中的图片时，发现drawcalls从5变成了6，说明mask组件还会打断合批，使Mask内外资源分开渲染。这个时候将Mask改为Rect Mask 2D，drawcalls从6变回4，但是也比最初的3多了1，说明使用Rect Mask 2D 也会打断合批，分开渲染。

2.5 图文混排打断合批

新加入两个Text文本（Text Mesh Pro效果相同），drawcalls从3变到4，因为text和image有不同写渲染方式需要分开渲染，移动Text，当2个Text打断了图的连续深度排序时，图片的合批会被，打断，生成多的drawcalls，在图文排版是应特别注意。下图列举了一些错误排版方式和正确方法以及建议排版。注意，unity必须重叠，才会多产生drawcall

正确：

错误：

建议：

GPU instance 使用一次渲染调用来绘制多个物体，来节省每次绘制物体时CPU→GPU的通信

	使用限制	优点
静态合批	静止的问题，大内存，大包体 StaticBatchingUtility.Combine	适用范围较广
动态合批	* 顶点属性最大限制900, * 使用lightmap的物体不行进行批处理 * 使用MultiplePass的shader也不会进行批处理	在一些动的物体上面，内存不会显著增长，不会影响打包的包体
GPUInstance	一般用于大批生成的物体	没有动态合批那样对网格数量的限制，也没有静态网格那样需要这么大的内存
SRP Batcher	不同mesh，只要使用相同shader且变体一样即可 缺点：constant Buffer显存固定开开销，不支持	节省Uniform Buffer的写入操作；按shader分 Batch，预先生存Uniform Buffer,Batch 内部无CPU Write