模型数据作渲染优化时遇到的问题

前提：美术很随意得使用贴图、材质，大量的材质虽然名称不同，但是实际上材质属性是相同的。

于是，在导出时，在依次处理材质时，应该将新的材质属性与已经收集到的材质进行对比，如果是相同的，则使用已存在的材质。

同时，虽然mesh中的submesh其实是根据MatID来作划分，但是一般情况下，mesh中的submesh的vertex decl通常是完全相同的。

那么其实可以将所有相同的vertex decl的submesh合并在同一个geometry(VB)中，submesh使用不同的index buffer来绘制，减少绘制时的VB切换。

于是，就有了shared geometry的共用，如果submesh的vertex decl与之不同（例如ABC是diffuseMap，DE是diffuseMap + specularMap，FGH是diffuseMap + specularMap + normalMap），则自己使用独立的geometry来绘制。

另外，还要对于mesh中所有的submesh所使用的material进行排序，以减少不必要的state切换。

而且还有一个好处是，material的数量、mesh的大小都会减少，意味着减少了磁盘IO和文件解析所需要的时间。

 

接下来，就是本文的重点出现了。

问题总有2个：

1. 想象中优化后的场景目录的文件数量和大小，都应该会相应减少。但实际中发现，的确大多数模型数据都减少了十几K到几十K不等，但是少数模型的mesh尺寸变大了。

这个现象很奇怪，为了分析原因，我使用了工具对两者进行了二进制对比。

有意思的是，变大的文件，例如之前的十六进制数据为： AB CD EF GH，变大的数据变成AB CD 00 00 EF GH 00 00。

经验告诉我，肯定是某些原先使用16bits描述的数值，现在变成32bits了。

相信朋友们已经猜到了原因，即合并submesh之前，每一个geometry大小都是65535以内，于是16bits IB就够了

合并之后，vertex数量超过了65535，于是我的导出插件自动切换为32bits IB来描述了

通过搜索资料，了解到10年前的GPU对于32bits IB的处理，除了带宽上略有影响之外，并不会有额外的性能惩罚

而随之优化带来的batch减少以及VB等state切换所带来的FPS提升，我的结论是这样的优化是值得的

进一步的优化思考是，我目前是使用的triangle list保存的IB，即一个face使用3个index；如果改为triangle trip，那么IB是很有可能控制在65535之内的

 

2. 美术不一定会将同一个物体的多个子物体合并(Attach），例如手机：显示屏幕、外壳、电池、天线，是分开为多个mesh存在，然后合成一个group。

这样子并不会影响实际使用中的操作，因为毕竟scene中还是有一个叫“手机”的node。

但是理论上，我们还是希望这几个物体合并在一起，甚至想到说，既然上述的material和geometry的优化，那为什么不把整个场景都在导出时自动merge到一起呢？

然后我想当然得写了一个maxscript，在导出之前会自动将场景中所有的mesh合并在一起。

但是实际情况是，虽然感觉上应该会更流畅，单个scene在观察时也会有些许提升，但是当画面是由多个scene分块构成时，camera frustum的cull就废掉了。

哪怕只有scene A的一棵小草被看到，整个scene都会被绘制出来，反而会影响到渲染效率。

 

优化无止境，同学需努力。