Unity Shader优化

Unity Shader优化

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（1）   用step()代替if else等条件语句：（edge=step(edge,_Edge);表示if(edge<=_Edge) edge=1 , else edge=0）

在片段着色器中，以正常CPU编程的逻辑进行优化，例如，if(edge < _EdgeColor){return _EdgeColor;},如果此像素被判定为边缘，则直接返回边缘颜色，那么则不用再进行之后的运算了。但这种优化对于GPU编程来讲是无效的。再片段着色器中，每个片段着色器每条指令操作上百个像素，如果有些片段采取一个分支而有些片段不采用另一个分支，则所有片段都会执行两个分支，但只在每个片段应该采取的分之上写入寄存器。另外，if/endif等流程控制操作有较高的开销（4个时钟周期，Gefirce6系列（Nvidia））。因此在GPU编程中，ifelse,switchcase等条件语句和太复杂的逻辑是不推荐的。相应的可以用阶梯函数step()等函数进行替换，这样所有的线程都执行完全一样的代码。

（2）Shader资源解析优化。一般来说，一个Shader资源的物理Size仅几KB，在内存中也不过几十KB。所以，Shader资源的效率加载瓶颈并不在其自身大小的加载上，而是在Shader内容的解析上。一般情况下，Shader加载的CPU耗时与其Keyword数量有关，Keyword数量越多，则加载开销也越大。Shader的Keyword数量是会随着场景设置的不同而变化的。（注意：在Unity 5.x中，Unity默认会根据场景设置、Shader

Pass等来调整Shader的Keyword，比如如果存在Lightmap的使用，则会默认将对应的Keyword打开，而对于没有使用Fog的项目，则会直接将相关Keyword关闭。）减少Keyword可以尝试以下方法：

①尽量减少shader_feature和#pragma multi_compile等关键字，减小解析耗时，同时减少shader varaints(shader变体)数量，从而减少内存占用。

②通过skip_variants操作在Shader中直接去除相关Keyword,使用示例如下：

 

③直接去除Shader中的Fallback选项。对于使用Mobile Shader的项目，可以尝试直接将其Fallback去掉大幅降低keyword数量。

④使用AssetBundle方式加载资源，为避免大量相同的Shader被重复加载和卸载，可采用以下加载方式：通过依赖关系打包，将项目中的所有Shader抽离并打成一个独立的AssetBundle文件，其它AssetBundle与其建立依赖。Shader的AssetBundle文件在游戏启动后即进行加载并常驻内存，因为一款项目的Shader种类数量一般在50~100不等，且每个均很小，即便全部常驻内存，其内存总占用量也不会超过2MB；后续Prefab加载和实例化后，Unity引擎会通过AssetBundle之间的依赖关系直接找到对应的Shader资源进行使用，而不会再进行加载和解析操作。（注意：对于Unity4.x版本，Shader的AssetBundle加载后只需LoadAll即可完成所有Shader的加载和解析，但对于Unity5.x版本，除执行LoadAllAssets操作外，还需要进行Shader.WarmupAllShaders操作（因为在Unity5.x版本中，Shader的解析和CreateGPUProgram操作是分离的），保证实际需要的Shader variants被完全加载，避免游戏过程中编译Shader导致的hiccups(卡顿)。新的Unity版本中已由ShaderVariantCollection.WarmUp()代替Shader.WarmupAllShaders操作。）

作者：不正经的搬砖工
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来源：简书
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