移动游戏GPU优化：CPU与GPU性能瓶颈解析

“移动游戏GPU性能优化 - 由侑虎科技（上海）有限公司分享，日期：2018.11.11，主要探讨CPU端和GPU端的性能瓶颈，以及Unity中的DrawCall、RenderState、StaticBatching、GPUInstancing等概念。” 在移动游戏开发中，GPU性能优化是至关重要的，因为这直接影响到游戏运行的流畅度和电池寿命。本讲座重点讲解了CPU端和GPU端的性能瓶颈，并提出了相应的优化策略。 首先，CPU端性能瓶颈主要体现在DrawCall（绘制调用）和RenderState（渲染状态）上。DrawCall是CPU将渲染指令发送给GPU的过程，频繁的DrawCall会导致CPU和GPU之间的通信开销增大。Unity中的DrawCall包括SetPassCall和Batches，SetPass涉及到材质切换，应尽量减少MaterialInstance的出现，以降低DrawCall次数。此外，即使不参与渲染的粒子系统也应该在视域体外停止播放，以避免不必要的计算。Batches是指Unity合并多个物体的绘制操作，DrawCall和Batches并不总是相等，StaticBatching（静态批次合并）和DynamicBatching（动态批次合并）是Unity自动生成的优化手段，但需要注意移动设备上DrawCall数量应控制在[0,200]范围内。Unity5.5之后引入的GPUInstancing技术，利用OpenGLES3.0+，可以在GPU层面实现对象实例化，进一步减少DrawCall。 RenderState切换也是CPU端的性能杀手，应尽量减少RenderState的改变。例如，使用Material.SetPassFast来减少渲染状态的设置，避免过多的InstanceMaterial生成，利用MaterialPropertyBlock功能可以更高效地管理材质属性，减少性能损失。 GPU端的优化主要涉及纹理资源和渲染流水线。纹理数组（Texture2DArray）是一种有效的方法，它可以将多个相同尺寸、格式和标志的2D纹理集合在一起，看起来像一个单一的对象，从而减少了纹理切换的开销，提高GPU效率。 总结来说，移动游戏GPU性能优化的关键在于理解并控制CPU和GPU的工作流程，通过合理安排DrawCall、利用批次合并、减少RenderState切换、采用GPUInstancing以及优化纹理管理等方式，可以显著提升游戏的运行效率。开发者应持续关注Unity引擎的新特性，并结合具体平台的硬件限制进行针对性的优化。