UGUI优化（转）

原文地址：UGUI进阶知识[十]UGUI优化知识点和一些底层特性_张家二歌的博客-CSDN博客

UGUI组件绘制原理

UGUI的UI分为两类：Layout（布局，继承自LayoutGroup）和Graphics（显示，继承自Graphics）。Graphic类继承自ICanvasElement接口，这个接口限制了继承自其的子类的脚本所挂的物体必须作为挂载了Canvas组件的物体的子物体，下文要说到的关于显示类UI重建的方法声明在ICanvasElement接口里面，方法名字叫做Rebuild。

Graphic类有个比较重要的自类MaskableGraphic。其继承自IMaskable接口，继承自这个接口的子类能够被Mask组件的剔出效果影响。

Rebatch：Canvas收集所有子物体的CanvasRenderer组件的渲染绘制信息，并对其进行批处理和合并。

 

Canvas.WillRenderCanvases这个函数是canvas的一个代理，每一帧准备进行绘制的时候会调用，在profilter中可以看到，如果占用过高说明canvas的某个/某些UI界面元素的重建开销较大，可以通过动静分离UI来优化。

CanvasUpdateRegistry：这个类保存了更新的队列，所有下一帧需要被rebuild的UI都会加入这个队列中，这些UI包括显示类型的UI和排序类型的UI.PerformUpdate是Canvas的WillRenderCanvases代理的注册函数，在这里执行每个UI的rebuild方法和mask的裁剪操作。

对于一些自动排序的组件来说，他们继承的基类LayoutGroup会使用到用于重排序的类，名字叫做LayoutRebuilder.其下的重要方法是MarkLayoutRootForRebuild，这个方法对需要重绘的排序UI注册进CanvasUpdateRegistry的更新队列，所有能被排序的类都继承自ILayoutElement。

显示类型的UI组件，继承自Graphic类，生成顶点和三角面的时候会调用重写自Graphic的OnPopulateMesh(VertexHelper toFill)方法，这个方法传入的VertexHelper参数用来收集绘制所需的顶点和三角面。

UGUI的两种Mask

RectMask2D只能以其所在的物体的Recttransform的矩形区域为边界进行剪切，子物体超出其 RectMask2D的边界部分的顶点直接舍弃掉。

Mask组件使用到了shader里面的模板缓冲（StencilBuffer）的原理。

UGUI合批

UGUI的合批以Canvas为单位，不同的Canvas之间的UI组件是不能够合批的。

合批的条件：排序后相邻的UI元素、UI组件相同、材质相同、texture相同。

UGUI首先会根据一定的排序规则将所有的UI组件以一定的顺序存储，这个顺序是深度的降序顺序存储，然后按照合批规则，依照存储顺序依次判断他们存储顺序中相邻的UI组件是否能进行合批，所以能合批的UI一定是在存储顺序中连续相邻的两个或几个UI。

排序：

深度排序：不显示的UI深度值为-1，不用管，接着判断是否该元素底部是否有物体，如果没有则赋值Depth为0，如果盖住物体（这块是通过Mesh进行判断，判断Mesh是否相交）则等于底部盖住的UI元素中Depth最大的值+1，如果两个相邻元素通过了合批测试，则这两个相邻元素的深度值相等。

深度排序之后，就会根据matID进行排序，如果材质相同则对ImgID进行排序，如果也相同，那会根据inspection面板上的RendererOrder，最后真正进行UI的合批。

Mask和RectMask2D对合批的影响

Mask：Mask组件本身因为其材质shader要做遮挡剔除和其他的不一样，本身的材质就占用两个drawcall，并且因为不一样而导致外部的image不能与mask本身的image合批，Mask下面的Image也不能和非Mask下的Image合批

结论：同深度、同材质、同tex的Mask之间能合批，不同Mask下的子物体也能合批。

RectMask2D：RectMask2D实现剪裁是在c#和c++代码中通过将子物体的在RectMask2D的矩形区域外的部分的网格裁剪掉从而达到遮挡剔除的效果的，区域外是没有任何的顶点或者三角面产生的，这种做法完全不会产生任何的drawcall(或者说batch)。

结论：同深度、同材质、同tex的RectMask2D之间可以合批，任意两个ReckMask2D下的子物体UI不能合批，但同一RectMask2D下的子物体可以合批。

优化策略

Overdraw：像素在一帧里被绘制多少次，理论上一次是最优的（没有遮挡关系）,可以在查看。

 

重建：在UGUI中，一般没有更改的组件不会每帧都进行重新计算并绘制，而是每帧绘制的时候使用的是上一次计算好后缓存的计算数据。重建是以组件为单位的，不是canvas。

对于显示类型的组件来说UGUI机制里面有个名词叫做脏标记(Dirty)，表示组件有了显示上的更改需要被重新计算并绘制，设置成脏标记的UI组件将在下一帧执行完批处理的时候被重新计算并绘制，一个组件如果被更改之后没有设置成脏标记，则其绘制使用的依然是上一次计算的数据，所以样子没有改变。脏标记包括顶点脏标记，材质脏标记（在更换材质的时候标记，只改material参数不标记），布局脏标记。 

在OnEnable调用的时候，上述代码的SetAllDirty方法会被执行，也就是说当禁用或者启用某个显示类型的UI组件或者组件所在的物体的时候，它都会被重建一次。

优化

1.降低overdraw

像边框这类的图片可以用UnitySpriteEditor的九宫格去掉中间的像素

UGUI射线点击的判断过程用的是recttransform矩形区域而不是网格顶点，基于此那些不需要显示的（透明度为0）的btn可以去掉顶点信息。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class TransparentImage : Image
{
protected override void OnPopulateMesh(VertexHelper toFill)
{
toFill.Clear();
}
}

2.降低batch

在使用多个mask的时候可以使用mask组件，使用一个mask的时候可以考虑rectmask2d

在摆放UI或者生成UI的时候，尽量考虑是否符合UGUI合批规则，尽量多的减少UI的drawcall，可以通过改变Hierarchy层级，考虑更改覆盖关系，尽量使用相同材质，相同texture的手段。

同一层的image打成一个图集，可以合批。

3.降低重建

对于更改会设置脏标记的UI的属性，尽量考虑采用不会引起脏标记的方法进行设置，例如更改image颜色的时候，不采取直接更改Image的color属性，而是设置一个材质，更改shader的颜色。

UI动静分离，或者在常发生重建的UI上加canvas。

减少使用setactive，用CanvasRenderer组件的Cull Transparent Mesh代替，如果要控制一个物体以及其所有子物体的显隐，可以临时给这个物体添加Canvas Group组件，通过CanvasGroup的alpha值来控制显隐。