按需渲染如何改善移動端性能栅螟?

大多數(shù)時候执俩,項目并不需要一直保持最高幀率渲染徐钠,尤其是在移動平臺上。過去役首,Unity開發(fā)者們常使用Application targetFrameRate或Vsync(垂直同步)來限制引擎的渲染速度尝丐。這種方法在影響渲染的同時,還會對其他部分的運行速率造成一些影響衡奥。而新的按需渲染API允許開發(fā)者將渲染頻率從整體中獨立出來調(diào)整爹袁。

什么是按需渲染?

按需渲染可以在降低渲染幀數(shù)的同時矮固,讓其他部分系統(tǒng)依舊以高頻率運行失息。它在移動端的用處最大。省去部分渲染可以大幅提升性能档址、降低能耗盹兢,同時應(yīng)用依舊可以對觸控事件作出及時響應(yīng)。

按需渲染的使用場景守伸?

在以下幾個情景中绎秒,降低幀率通常是更好的選擇:

1.菜單(即應(yīng)用入口或暫停菜單):菜單通常是一個較為簡單的場景,不需要高頻率的渲染尼摹。即使將菜單渲染速率降低见芹,應(yīng)用依舊可以在未渲染的幀上接受到指令輸入。降低渲染速率后蠢涝,我們就能降低能耗玄呛,通過限制CPU頻率來防止設(shè)備溫度過高,UI互動也能依舊平滑惠赫。

2.回合制游戲(如象棋):在回合制游戲中把鉴,玩家需要思考下一步行動,等待對手的行動。這段時間游戲內(nèi)的活動較少庭砍,我們可以降低幀率來減少不必要的能耗场晶、延長電池壽命。

3.靜態(tài)內(nèi)容:在應(yīng)用中怠缸,在大部分時間都處于靜態(tài)的內(nèi)容上诗轻,比如車內(nèi)用戶界面,可以適當(dāng)?shù)亟档蛶省?/p>

4.性能控制:如果想要控制能耗和設(shè)備溫度揭北,在延長電池壽命的同時又不限制CPU性能扳炬,尤其是使用了Adaptive Performance包的情況下,可以通過調(diào)整渲染速率來實現(xiàn)目標(biāo)搔体。

5.機器學(xué)習(xí)和AI:減少CPU在渲染上的工作量恨樟,可以讓應(yīng)用的機器學(xué)習(xí)和AI處理有些許的性能提升。

按需渲染支持哪些平臺疚俱?

Unity 2019.3的按需渲染功能支持所有平臺和渲染API(包括內(nèi)置渲染管線Built-in Render Pipeline劝术、通用渲染管線URP和高清渲染管線HDRP)。

如何使用按需渲染呢呆奕?

按需渲染的API包含在UnityEngine.Rendering命名空間中养晋,由三種屬性組成。

?OnDemandRendering.renderFrameInterval

該API是最重要的部分梁钾。我們可以用它來取得或設(shè)置渲染幀間隔绳泉,確定幀率。

渲染幀間隔是確定Application.targetFrameRate及QualitySettings.vSyncCount間隔的要素姆泻。

打個比方零酪,我們將Application.targetFrameRate設(shè)置為60,將OnDemandRendering.renderFrameInterval設(shè)置為2麦射,則系統(tǒng)會每隔一幀渲染一次蛾娶,最終幀率便為30fps。

?OnDemandRendering.effectiveFrameRate

該屬性會給出應(yīng)用渲染幀率的估算值潜秋。

估算值根據(jù)OnDemandRendering.renderFrameInterval蛔琅、Application.targetFrameRate
和QualitySetting.vSyncCount的數(shù)值,以及顯示器刷新頻率計算得出峻呛。請注意這只是個估算值罗售,并不一定是實際表現(xiàn);當(dāng)CPU同時在處理其他腳本钩述、物理模擬寨躁、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)鹊冗M(jìn)程時,效率難免會降低牙勘,應(yīng)用的渲染速度也可能變慢职恳。

?OnDemandRendering.willThisFrameRender

該API會告知當(dāng)前幀是否會被渲染到屏幕上所禀。我們可以在不渲染的幀上執(zhí)行一些吃CPU性能的進(jìn)程,比如復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算放钦、加載資源或生成預(yù)制件色徘。

注意事項

  • 雖然幀的渲染速率降低了,但事件依舊會以平常的步調(diào)被傳入腳本操禀,意味著在未渲染的幀上一樣會收到指令輸入褂策。
    為了防止輸入延遲的出現(xiàn),我們建議在輸入指令時調(diào)用OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1颓屑,讓按鈕斤寂、移動動作等能及時響應(yīng)。
  • 未渲染幀上的腳本寫入揪惦、物理模擬遍搞、動畫等繁重的進(jìn)程并不受益于按需渲染,這使得CPU使用率會出現(xiàn)起伏器腋,帶來些許CPU和能耗的改善尾抑。

示例

在下方例子中,菜單上使用了按需渲染將幀率限制在了20fps蒂培,直到有指令輸入。

using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;

public class Menu : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        QualitySettings.vSyncCount = 0;
        Application.targetFrameRate = 60;
     // When the Menu starts, set the rendering to target 20fps
        OnDemandRendering.renderFrameInterval = 3;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButton(0) || (Input.touchCount > 0))
        {
            // If the mouse button or touch detected render at 60 FPS (every frame).
            OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1;
        }
        else
        {
            // If there is no mouse and no touch input then we can go back to 20 FPS (every 3 frames).
            OnDemandRendering.renderFrameInterval = 3;
        }
    }
}

右滑查看完整內(nèi)容

image

內(nèi)容就介紹到這里榜苫,不過百講不如一練护戳,在文章的最后向各位提供一個展示按需渲染不同使用情景的示例項目,下載鏈接:

https://www.dropbox.com/s/ou5q6p9p9x2sdvc/OnDemandRenderingSample.zip?dl=0

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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