Unity性能优化 - Overdraw篇

一、什么是Overdraw

Unity Overdraw（超绘）是指在渲染过程中绘制了超过一次相同像素的现象。当多个UI元素重叠时，每个像素都需要被多次绘制。这种绘制超出了渲染所需的最小像素数，因此被称为Overdraw。

二、都有哪些元素会导致Overdraw

1. UI元素：当UI元素叠加在一起时，它们可能会导致overdraw。
2. Shader：某些shader可能需要绘制多次，导致overdraw。
3. 模型：当模型的面数很高时，会导致过多的像素被绘制出来。
4. 粒子系统：如果粒子的数量过多或者设置不当，会导致渲染时过多的像素被绘制出来。
5. 地形系统：如果地形细节设置过高，也会导致过多的像素被绘制出来。
6. 镜头后处理：如果在镜头后处理中使用了过多的效果（例如bloom、全屏模糊等），也会导致overdraw。
7. 其他高耗性能的特效：例如实时阴影、全局光照等特效，也会导致过多的像素被绘制出来。

三、可以制定哪些规范控制Overdraw

1. 批处理数量：规定每个批次的三角形数量的上限，以控制批处理的数量和渲染次数。
2. 合并网格：规定是否需要合并多个网格为一个大网格，以减少批处理数量和Overdraw。
3. 合并材质：规定是否需要将多个物体使用相同材质的合并为一个批次，以减少Overdraw。
4. 剔除不可见面：规定是否需要使用背面剔除（Backface Culling）技术来剔除不可见的面，以减少Overdraw。
5. 控制透明度：规定透明度的使用和控制，以避免过度的Overdraw。
6. 合理使用特效：规定特效的使用和控制，以避免对Overdraw的负面影响。
7. 优化Shader：规定Shader的使用和优化，以避免过多的Overdraw。

需要注意的是，标准或规范应该根据游戏的需求和目标进行制定，同时需要考虑设备的性能和兼容性，以确保游戏的性能和质量。在实际开发中，游戏开发团队需要根据实际情况进行调整和优化，以达到最佳的效果。

四、针对不同元素的一些具体优化方法

1. UI元素overdraw的优化方法：

UI元素的overdraw指的是在屏幕上绘制UI元素时，同一区域内多次绘制造成的性能浪费。

1. 合并UI元素：将多个UI元素合并成一个较大的UI元素，可以减少绘制次数，从而减少overdraw。可以使用Unity的Canvas Group组件来将多个UI元素合并到同一个Canvas上。
2. 使用遮罩：当UI元素在屏幕上显示时，可以使用遮罩来隐藏不必要的部分，减少绘制次数。
3. 减少透明度：如果UI元素具有透明度，可以尝试减少透明度或使用不透明的材质来减少overdraw。
4. 使用UI组件的优化选项：Unity的UI组件中提供了一些优化选项，如使用静态batching、动态batching、合并材质等，可以减少overdraw。
5. 减少UI元素数量：尽可能减少UI元素的数量，只使用必要的UI元素。
6. 调整UI元素的层级：将UI元素的层级设置得尽可能低，可以减少overdraw。
7. 使用UI画布裁剪：UI画布裁剪可以避免不必要的绘制，可以减少overdraw。

总之，优化UI元素overdraw的关键是尽可能减少绘制次数，合并绘制操作以及避免不必要的绘制。

2. Shader overdraw的优化方法：

Shader的overdraw指的是在屏幕上绘制过程中，同一区域内多次执行相同的着色器代码造成的性能浪费。

1. 合并Mesh：将多个Mesh合并成一个大的Mesh，可以减少绘制次数和Shader overdraw。
2. 减少透明度：如果物体具有透明度，可以尝试减少透明度或使用不透明的材质来减少overdraw。
3. 使用级联遮挡剔除（Occlusion Culling）：使用级联遮挡剔除可以在绘制之前剔除不可见的物体，减少overdraw。
4. 调整渲染顺序：将最先绘制的物体放在最前面，可以减少overdraw。
5. 使用Substance材质：Substance材质可以动态生成纹理，可以减少overdraw。
6. 使用GPU instancing：GPU instancing可以复制和绘制一个Mesh的多个实例，可以减少绘制次数和Shader overdraw。
7. 调整渲染距离：在远距离处，可以使用简单的材质代替复杂的材质，减少Shader overdraw。

总之，优化Shader overdraw的关键是尽可能减少着色器执行次数，减少绘制次数，合并绘制操作以及避免不必要的绘制。

3. 模型overdraw的优化方法：

模型的overdraw指的是在屏幕上绘制过程中，同一区域内多次绘制相同的模型造成的性能浪费。

1. 合并Mesh：将多个Mesh合并成一个大的Mesh，可以减少绘制次数和overdraw。
2. 使用Level of Detail（LOD）：使用LOD可以在远距离处使用简单的模型代替复杂的模型，减少overdraw。
3. 使用级联遮挡剔除（Occlusion Culling）：使用级联遮挡剔除可以在绘制之前剔除不可见的物体，减少overdraw。
4. 调整渲染顺序：将最先绘制的模型放在最前面，可以减少overdraw。
5. 调整渲染距离：在远距离处，可以使用简单的模型代替复杂的模型，减少overdraw。
6. 优化模型：优化模型的几何形状，可以减少overdraw。
7. 减少模型数量：尽可能减少模型的数量，只使用必要的模型。

总之，优化模型overdraw的关键是尽可能减少绘制次数，合并绘制操作以及避免不必要的绘制。

4. 粒子系统overdraw的优化方法：

粒子系统的overdraw指的是在屏幕上绘制过程中，同一区域内多次绘制相同的粒子造成的性能浪费。

1. 调整透明度：减少粒子的透明度或使用不透明的材质，可以减少overdraw。
2. 使用GPU Instancing：使用GPU Instancing可以复制和绘制多个实例，可以减少绘制次数和overdraw。
3. 使用Level of Detail（LOD）：使用LOD可以在远距离处使用简单的粒子效果代替复杂的粒子效果，减少overdraw。
4. 调整渲染顺序：将最先绘制的粒子效果放在最前面，可以减少overdraw。
5. 减少粒子数量：减少粒子的数量，只使用必要的粒子。
6. 调整渲染距离：在远距离处，可以使用简单的粒子效果代替复杂的粒子效果，减少overdraw。

总之，优化粒子系统overdraw的关键是尽可能减少绘制次数，合并绘制操作以及避免不必要的绘制。

5. 地形系统overdraw的优化方法：

地形系统的overdraw指的是在屏幕上绘制过程中，同一区域内多次绘制相同的地形块造成的性能浪费。

1. 合并地形块：将多个地形块合并成一个大的地形块，可以减少绘制次数和overdraw。
2. 使用Level of Detail（LOD）：使用LOD可以在远距离处使用简单的地形代替复杂的地形，减少overdraw。
3. 使用级联遮挡剔除（Occlusion Culling）：使用级联遮挡剔除可以在绘制之前剔除不可见的地形块，减少overdraw。
4. 使用纹理合并：将多个纹理合并成一个大的纹理，可以减少绘制次数和overdraw。
5. 减少地形块数量：尽可能减少地形块的数量，只使用必要的地形块。

总之，优化地形系统overdraw的关键是尽可能减少绘制次数，合并绘制操作以及避免不必要的绘制。

6. 镜头后处理overdraw的优化方法：

镜头后处理的overdraw指的是在屏幕上绘制过程中，同一区域内多次绘制相同的像素造成的性能浪费。

1. 使用GPU Instancing：使用GPU Instancing可以复制和绘制多个实例，可以减少绘制次数和overdraw。
2. 使用减少分辨率：降低后处理效果的分辨率，可以减少绘制次数和overdraw。
3. 使用级联遮挡剔除（Occlusion Culling）：使用级联遮挡剔除可以在绘制之前剔除不可见的像素，减少overdraw。
4. 调整渲染顺序：将最先绘制的后处理效果放在最前面，可以减少overdraw。
5. 减少后处理效果数量：减少后处理效果的数量，只使用必要的后处理效果。

总之，优化镜头后处理的overdraw的关键是尽可能减少绘制次数，合并绘制操作以及避免不必要的绘制。