ios图形优化

Alpha 测试

与桌面机不同，iOS 设备在进行alpha测试（或在像素着色器中使用丢弃和裁剪操作）时会造成很高的性能开销。所以，如果可以的话，您应该尽可能地用alpha混合替换alpha测试。如果alpha测试不能避免，那么您应该尽量将可见的 alpha测试像素总数降到最低。

 

顶点性能

一般来说，如果您想在iPhone 3GS或更新的设备上每帧渲染不超过40,000可见点，那么对于一些配备 MBX GPU的旧设备（比如，原始的 iPhone，如 iPhone 3g和 iPod Touch第1和第2代）来说，你应该保证每帧的渲染顶点在10000以下。

 

光照性能

逐像素的动态光照将对每个受影响的像素增加显著的计算开销，并可能导致物体会被渲染多次。为了避免这种情况的发生，您应该避免对于任何单个物体都使用多个像素光照，并尽可能地使用方向光。需要注意的是像素光源是一个渲染模式（Render Mode）设置为重要（Important）的光源。

逐像素的动态光照将对顶点变换增加显著的开销。所以，应该尽量避免任何给定的物体被多个光源同时照亮的情况。对于静态物体，采用烘焙光照方法则是更为有效的方法。

 

优化模型几何

当优化模型的几何数据时，有两个可以遵循的基本原则：

 不要使用不必要的三角形面片

 尽量降低的 UV映射的接缝和硬边缘（ie，增加了一倍以上顶点）的数量

 

请注意，显卡所处理的实际顶点数目通常不等于一个 3D应用程序所报告的数目。建模工具通常显示的是模型的几何顶点数，ie，组成模型的不同角点的数目。

 

但是，对于显卡来说，一些几何顶点往往需要根据渲染用途来拆分成两个或多个逻辑顶点。比如，一个顶点如果有多个法线、 UV坐标或顶点颜色，则必须对其进行拆分。因此，Unity的顶点计数总是比的 3D应用程序的顶点计数高很多。

 

纹理压缩

使用iOS自带的PVRT压缩格式可以有效地降低纹理的大小（这将导致更快的导入速度以及更小的内存占用），从而显著地提升渲染效率。压缩后的纹理所占用的内存带宽只相当于未压缩的 32位 RGBA 纹理的一小部分。在iOS Hardware Guide中，您可以找到的未压缩纹理与压缩纹理的性能比较。

 

某些图像经过PVRT 压缩后可能会在alpha通道中出现一些视觉瑕疵。在这种情况下，您需要直接在图像处理软件中调整 PVRT压缩参数。你可以安装PVR导出插件或直接使用Imagination Tech提供的PVRTexTool。生成的扩展名为.pvr的压缩图像文件，将直接被导入到Unity编辑器中，并且其指定的压缩参数将被保留。

 

如果PVRT压缩纹理无法给你足够好的视觉质量，或者你需要特别清晰的图片（比如用来作为GUI纹理），那么您应该考虑使用16位的纹理来代替RGBA纹理。因为这样做，你也可以减少一半的内存带宽。

 

写出高性能的shader

自从iPhone 3GS 以来，IOS 设备上的 Gpu就可以充分支持像素着色器和顶点着色器。但是，IOS设备上的性能还远远是没有达到PC机的程度，所以您不应期望PC上的着色器可以端口不变地移植到IOS设备上。通常情况下，着色器需要进行一些优化来减少计算量和纹理读取，从而才能达到良好的性能。

 

复杂的数学计算

一些超越数学函数（如pow,exp,log,cos, sin,tan等）将增大GPU计算的负担，所以一个好的法则就是在每个片段中使用不多于一次的这种操作。在适当的情况下，可以考虑使用查找纹理来作为折中方法。

 

不建议您自己写normalize,dot,inverse, sqrt等操作函数，如果您使用内建函数，底层驱动将会为你生成更好质量的代码。

 

切记，丢弃（discard）操作将会让你的片段运行缓慢。

 

浮点数操作

编写自定义着色器时，您应该始终指定浮点变量的精度。为了获得最佳性能选择最小可浮动点格式至关重要。

 

如果着色器是用GLSL ES来写的，那么浮点精度的指定如下所示：

 

     

      highp–全32位浮点格式，适合顶点变换，但效率最低。

       

    

      mediump –缩减的16位浮点格式，适合于纹理UV坐标，效率大致是highp的两倍。

       

      lowp – 10位固定点格式，适合于颜色，光照计算和其他高性能操作，效率大致是highp的四倍。

 

如果着色器是用CG写的，或者它是一个表面着色器，那么它的精度指定如下所示：

 

     

      float –与GLSL ES中的highp相似，效率最慢。

       

      

      half -与GLSL ES中的mediump相似，效率大致是float的两倍。

       

     

      fixed -与GLSL ES中的lowp相似，效率大致是float的四倍。

 

 

硬件文档

花费一些时间去学习Apple的硬件相关文档和best practices for writing shaders，但我们更加建议关注浮点型的精度问题。

烘焙光照信息到光照贴图（Lightmap）

通过Unity内建的Lightmapper，可以将您的场景的光照信息烘焙到纹理上。生成一个光照贴图要比仅仅在Unity的场景中放置一个光源来花费更长的时间，但是：

 

     它将运行更加快速（如果像素光源是2的话，光照贴图的运行速度将是动态光照的2-3倍）

 

     看上去效果更好，因为你可以烘焙全局光照明效果，同时光照贴图器还可以柔化（smooth）光照效果。

 

共享材质

如果当前帧中的许多物体都使用相同的材质，那么Unity  iOS将会启动大量的内部优化，比如：

 

      

      避免设置各种不同的render state到OpenGL ES上。

 

      

      避免设置顶点和像素处理所需的不同参数的计算

 

      

      批处理小型运动物体，来减少绘制调用

 

      

      批处理开启静态属性的物体来减小绘制调用

 

所有这些优化将节省您宝贵的CPU周期。因此，进行纹理拼合使物体共用相同材质，这样的额外工作是会让您如愿以偿的。去做吧！

 

简单的清单，让您的游戏运行更快

      

      保证顶点个数如下：

 

·         

对于iPhone 3GS以及更新的设备（SGX GPU），每帧至多渲染4万个顶点

 

·        

对于较老的设备（MBX GPU），每帧至多渲染1万个顶点

 

    

      如果您使用的内置的着色器，请从移动类别中选择它们。请记住，Mobile/VertexLit是目前最快的着色器。

 

    

      保证每个场景所用的材质种类达到最低，尽可能地在让多种物体分享相同的材质。

 

      

      对于非运动的物体请打上Static标记，这样这些物体可以进行内部优化。

 

      

      尽可能地选择PVRTC格式的纹理，如果不能地话，也请选择16位纹理而不是32位的。

 

      

      使用合并或像素着色器来混合每个片段的纹理，来代替多通道渲染方法。

 

     

      如果写自定义的着色器，请尽可能地使用最小的浮点类型：

 

·       

fixed /lowp –适用于颜色，光照信息和法线，

 

·       

half /mediump –适用于纹理UV坐标，

 

·         

float /highp –避免在像素着色器中进行使用，最好用于顶点着色器中的顶点位置计算。

 

   

      尽量在像素着色器中少使用复杂的数学运算操作，比如pow,sin,cos等。

 

     

      尽量不要使用多个像素光源，选择单一的像素光源（最好是方向光）来照亮您的模型。

 

    

      尽量不要使用动态光照，选择烘焙光照来代替。

 

     

      每个片段选择较少的纹理。

 

    

      避免alpha测试，选择alpha混合来代替。

 

      

      尽量不要使用雾效果。

 

    

      学习利用遮挡剔除功能的优势，并通过它在复杂的、高度遮挡的场景中来减少可见几何物体的数量和绘制调用。根据遮挡剔除的特点来设计您的场景。

 

      

      使用天空盒来“淡化”远处的几何模型。