如何通过减少Draw Call使你的游戏运行的更快

阿修罗之狮猿授 2016-07-04

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本文的主要目的是学习减少Draw Call来使你的游戏帧率更高

尽管图形是如此简单,为什么我的游戏延迟这么多?
为什么我的游戏加载时间如此之高?
为什么屏幕之间的切换如此之慢？
为什么我游戏的FPS一直很低？
我已经压缩过纹理贴图和精灵了，怎么还那么大？
为什么我的游戏总会崩溃？
为什么我的游戏那么费电？
为什么在手机上运行我的游戏时，手机发热怎么会那么严重？

在游戏开发的某个阶段，我们都会遇到这些问题。我们会试着分析新的图形技术、新的图像压缩技术、新的代码以及一些其他技术。因此，这让我们牺牲了很多宝贵时间，而在最后的最后，或许我们解决了一些棘手的问题亦或是放弃了这些新技术。
在这里，我们会尽量减少这样的常见错误以及缩短困难期。其实我更愿意说忽视Draw Call是粗心大意而不是一个错误。

Draw Calls是什么？

Draw Call仅仅是一条指令！Draw Call指令从CPU传到GPU，渲染一个网格。指令只指向一个被渲染的网格并且不包含任何材质信息。（请容忍我一段时间，我保证后面的会更容易理解一些:D）

在发出指令后，GPU的渲染状态值（材质、纹理、shader等）和所有的顶点数据通过神奇的代码转化为以一个信息，然后再在你的屏幕上呈现出美丽的画面。
渲染就是在做一个巨大数量的小任务，比如计算成千上万的顶点和在屏幕上绘制以百万计的像素。

注意

每个用不同的材料的网格都需要一个单独的Draw call。

Draw Call是如何影响我们游戏的？

让我来举个容易理解的例子。下面，我们用一个简单的UI面板来帮助你理解这个概念。

步骤1）按你的喜好创建UI

我已经创建好了，如下图所示：

就像你看到的那样，这是个有少量圆形和矩形的基本界面。

我使用了如下精灵

步骤2）检查Draw Calls

运行游戏，并点击Game视图中的stats按钮

如下图所示，你会看到游戏在运行时的一些渲染数据。

这里，Batches是个重要的指标。需要注意的是，Batches值越低，Draw Calls就越低。

步骤3）打开帧调试窗口

注意这个功能只有在Unity5.0以上版本才有。

下面是Unity官方文档的介绍

“帧调试器可以让你冻结回放运行中游戏的某一帧，然后看那一帧渲染的draw calls。和列出draw calls一样，帧调试器也允许你逐帧调试，所以你可以看到场景如何从它的图形元素构建的大量细节”

那么让我们通过点击帧框架上的“Enable”按钮来分析一下draw calls吧。

点击激活frame就会被暂停并显示要求我们画一块屏幕。

在我的例子中，它是十个batches，并且根据你屏幕会看到不同数量的Batches

你可以滚动浏览每个Draw Call去查看每个生成的屏幕结果。

OK！我能看到一些Draw Call，那么我为什么要关心这个呢？

正如我之前所说的,这取决于你的硬件水平，即使它是一个简单的UI，也可能用了10个Draw Call去画满整个屏幕。

现在想象一下一个完整的游戏需要多少Draw Call？

大量的Draw Call会在每一帧生成成千上万的网格。很明显减少它们将减少GPU开销。

“现代桌面级游戏可以每帧处理500-5000 draw call。而移动端大约只能处理40到60个，最新的移动设备则可以处理120到160个draw call”

所以draw call会成为一个很大的瓶颈！记住帧率既是王道！！

如果你的帧率很好,不需要担心craw call。

大量的Draw Call会严重影响硬件的表现，并且每一帧都需要完成Draw Call

噢...我现在知道了，Draw Call是罪魁祸首，但怎么解决呢？

幸运的是，在unity中有一个叫Sprite Packer的工具救了我们！

Unity官网原话：“为了获得最佳性能，最好将几个精灵纹理打包在一起成为一个图集。Unity提供一个雪碧包实用工具，它可以将单独的精灵纹理自动打包成一个图集”

现在我们将演示一个将多个精灵打包成图集的Demo。

步骤1）选择你想要的打包的精灵

理想的UI，应该将屏幕上的所有UI元素打包到一个单独的表中。

步骤2）給这个包一个标签，如下图所示：

这里，我命名为MainScreen，你可以命名你喜欢的名字。

步骤3）打开Sprite Packer窗口并整理

下图就是Sprite Packer窗口