Unity性能优化总结

可以使用Unity UPR对整个项目进行性能分析，找出问题后，再手动优化它们。

Unity UPR网址：https://upr.unity.cn/instructions/desktop

其中Unity UPR中的Asset Checker能对本地的整个Unity项目进行性能分析，帮助我们找出问题。

场景优化：
对始终静止不动的游戏对象使用静态合批技术。
尽量使用同一个材质，以便使用动态合批技术。
使用GPU Instancing技术。
使用遮挡剔除。
进入游戏后的第一个场景要尽量简单，这样可以减少游戏的启动时间。可以先进一个简单的场景，再进行异步加载，之后再进入游戏的主要的场景。
尽量避免Hierarchy窗口的层级结构过深。例如一个物体有很多个子物体，这些子物体又有其它子物体，这些子物体又有其它子物体，继续这样下去就会导致层级结构过深，我们应尽量减少这种情况。
Edit——Project Settings——Quality，可以对不同平台中游戏的品质进行设置。
如果使用了后期处理技术，例如Post Processing等插件，调整屏幕效果的属性，不要使用太绚丽的特效，可以优化性能。
要优化Terrain地形，可以使用Unity资源商店的插件，例如Terrain To Mesh插件可以把地形烘焙成网格。
场景要尽可能简单，尽量多使用预制体，用代码动态创建它们出来，并管理它们。

光照优化
减少光源。
调节好每个Light组件的属性，平衡视觉效果和游戏性能。
尽量不要用实时光照，而是考虑用烘焙光照或者混合光照，此时可以配合光照探针使用。Lighting窗口可以设置烘焙光照的参数。
减少启用的阴影投射。
根据摄像机距离光源的距离，用脚本来决定是否启用光源和阴影。但是这样就会花费一些性能来计算摄像机到光源的距离。
可以考虑设置光照的阴影。无阴影的性能最好，硬阴影的性能稍差，软阴影的视觉效果最好，但是性能是这三者中最差的。
（备注：光照和阴影最影响项目的性能，其次才是模型网格和贴图。把实时光照改成烘焙光照，可以使游戏性能大幅度增加。）
注意MeshRenderer组件上的属性，默认情况下，Unity 会启用阴影投射和接收、光照探针采样、反射探针采样和运动矢量计算。如果项目不需要这些功能中的一个或多个，请确保关闭它们。2D游戏尤其要注意，往往都不需要它们。
远处的景物，如果确定玩家无法到达，则可以不用模型，而是把远处的景物做成一张贴图放到天空盒的材质中，给天空盒使用。也可以使用反射探针烘焙出一张贴图，然后放到天空盒的材质。

图片优化：
如果这张图片是应用在移动端的，则导入Unity前，可以对这张图的每条边进行调整，确保每条边的长度都是2的正整数次方个像素。例如2、4、8、16...256、512、1024、2048、4096...。这个做法只对移动端有效。
图片导入Unity后，可以选中这张图片，在Inspector窗口设置它的属性。设置这些属性，可以在发布不同的平台，分别对该图片进行相应的压缩。可以在合理的范围内减小Max Size，对于许多移动端的游戏，2048x2048 或 1024x1024 足以满足纹理图集的要求，而 512x512 足以满足应用于3D模型的纹理的要求。如果图片不需要读写，则可以取消勾选Read/Write Enabled，如果勾选可能导致双倍的内存占用。Filter Mode一般选择Bilinear即可平衡性能和视觉效果，如果选择Point(no filter)，则视觉效果不太行，但性能开销也小，如果选择Trilinera，则视觉效果最好，但性能开销最大。Aniso Level一般选择1，只有个别比较重要的图片才需要设置为大于等于2的值。
图片导入Unity后，会默认生成Mip Maps格式。当摄像机到这幅贴图距离近，则显示最原始的图片，当摄像机距离这幅贴图的距离远，则这幅贴图会变模糊，以此降低渲染的性能消耗。但由于之前显示的一幅图，现在变成了有多幅，所以这样会略微增加内存消耗。如果确定本游戏的摄像机到图片的距离几乎不怎么变化，则可以禁用这个功能。点击该贴图，在Inspector面板的Advanced中取消勾选Generate Mip Maps，这样就不会生成Mip Maps，增加游戏性能。如果是2D游戏则可以禁用这个功能。如果是UI贴图，也可以禁用这个功能。
图片导入Unity后，可以选中这张图片，在Inspector窗口设置它在各个平台的Format和Compressor Quality。Format可以参考官方文档：https://docs.unity3d.com/2021.3/Documentation/Manual/class-TextureImporterOverride.html
用Sprite Atlas把图片打包成图集。但是这样一来，要使用图集中的任意一张图片，都会先加载这整个图集，这样占用的内存会增加。

UI优化：
尽量避免使用IMGUI来做游戏时的UI，因为IMGUI的开销比较大。
如果一个UGUI的控件不需要进行射线检测，则可以取消勾选Raycast Target
尽量避免使用完全透明的图片和UI控件。因为即使完全透明，我们看不见它，但它仍然会产生一定的性能开销。如果UI中一定要用到很多张完全透明的图片，则建议把这些完全透明的图片由单独的摄像机进行渲染，且这些UI不要叠加到场景摄像机的渲染范围内。
尽量避免UI控件的重叠。如果多个UI有重叠的部分，则会稍微增加一些额外的计算和渲染的开销。虽然这部分开销通常是非常小的，但我们最好也尽量避免这种情况。
UI的文字使用TextMeshPro比使用Text的性能更好。但是TextMeshPro对中文的支持不太好。

模型优化：
模型导入Unity后，可以选中这个模型，在Inspector窗口设置它的属性。在Model选项卡，启用Mesh Compression可以压缩模型，压缩程度越高，模型精度越低，但是模型也会节省一些空间。如果该模型不需要用代码来读写，则可以取消勾选Read/Write Enabled。设置Optimize Game Objects可以优化模型。如果该模型不需要使用法线，则可以把Normals设置为None。如果该模型不需要用混合变形法线，则可以把Blend Shape Normals设置为None。如果该模型不需要使用切线，则可以把Tangents设置为None。如果该模型不需要用光照UV贴图，则可以取消勾选Swap UVs和Generate Lightmap UVs。对于Rig选项卡，Animation Type如果选择Generic Rig会比Humanoid Rig性能更好，但是一般使用Humanoid Rig是为了对人型的角色进行动画重定向，所以要根据自己的情况来选择。如果模型不需要使用动画，例如一些完全不会动的石头等物体，则可以将Animation Type选择为None。Skin Weights默认是4，对于一些不重要的动画对象，本变量可以设置为1，这样可以节省计算量。建议勾选Optimize Bones，这样会自动剔除没有蒙皮顶点的骨骼。勾选Optimize Game Object可以提高角色动画的性能，但是在某些情况下可能会导致角色动画出现问题，是否勾选要看动画效果而定。如果角色模型是可以换装的，则在导入该模型后不要勾选这个选项，而可以在游戏运行时，该角色换装后，通过AnimatorUtility.OptimizeTransformHierarchy来勾选这个选项。对于Animation选项卡，如果模型不需要使用动画，则可以取消勾选Import Animation。对于Animation选项卡，设置Anim.Compression可以调整动画的压缩方式，Off表示不压缩动画，这样动画文件可能会占用较大的空间，但是在运行时不会有任何信息损失，Keyframe Reduction表示使用关键帧算法来压缩动画，这样会显著减小动画文件的大小，同时保持相对较高的动画质量，Optimal表示会尽可能高地压缩网格，但是这样也会导致压缩时间增加。对于Materials选项卡，如果使用Untiy的默认材质，则可以把Material Creation Mode设置为None。
Edit——Project Settings——Player——勾选Optimize Mesh Data，这样一来，Unity会在构建的时候中对网格数据进行优化处理，以达到提高游戏性能的效果。但是这样往往会修改网格，我们勾选之后应该要进行测试，确保没有问题，再确定启用它。
用LOD技术，使用Unity自带的LOD Group组件，并根据项目的情况来调整该组件的属性。Untiy资源商店也有一些其它的LOD插件。
把多个模型的网格合并为一个网格。可以使用自己写代码，使用Unity自带的CombineMeshes方法，也可以使用资源商店的插件，在资源商店搜Mesh Combine可以搜索到相关的插件，例如Easy Mesh Combine Tool等插件。
减少模型的顶点、面、材质、骨骼、蒙皮网格。这一般由美术人员来完成。

动画优化：
恰当地设置Animator组件的Culling Mode。Always Animate表示如果该动画不可见，也会播放它。Cull Update Transformations表示如果该动画不可见，则不会渲染该动画，但是依然会根据该动画的播放来改变游戏对象的位置、旋转、缩放，这样是常用的选项。Cull Completely表示完全不会播放该动画，不但不会渲染该动画，而且也不会改变游戏对象的位置、旋转、缩放。
禁用SkinMesh Renderer组件的Update When Offscreen可以让角色在不可见的时候动画不更新，这样可以减少计算量，提升性能。
对于Animator组件，可以使用Animator.StringToHash方法获得指定字符串的哈希值，再把它作为参数传入Animator型对象.GetXXX方法和Animator型对象.SetXXX方法中进行使用。
不用的Animation组件和Animator组件可以考虑删掉，因为只要它们存在，就会消耗性能来检测当前的状态和过渡条件。
一些简单的动画可以使用DoTween、iTween等插件实现，而不需要每个动画都用Animator来实现。

音频优化
Unity支持后缀为.wav、.ogg、.mp3的音频文件，但建议使用.wav，因为Unity对它的支持特别好。注意：Unity在构建项目时总是会自动重新压缩音频文件，因此无需刻意提前压缩一个音频文件再导入Unity，因为这样只会降低该音频文件最终的质量。
把音频文件导入Unity后，选中它，可以在Inspector窗口设置它的属性。勾选Force To Mono，这样就会把这个音频文件设置为单声道。可以节省该资源所占据的空间。因为很少有移动设备实际配备立体声扬声器。在移动平台项目中，将导入的音频剪辑强制设置为单声道会使其内存消耗减半。此设置也适用于没有立体声效果的任何音频，例如大多数UI声音效果。对于Load Type选项，小文件（小于200kb）选择Decompress on Load，中等大小的文件（大于等于200kb）选择Compressed In Memory，比较大的文件（如背景音乐）选择Streaming。对于Compression Format的选项，PCM表示不压缩，Vorbis表示压缩，但也会尽量保证音频的质量，ADPCM表示压缩，且压缩的程度比Vobis更高。由于PCM不会压缩音频，所以占用的空间大，应尽量少用，长时间的音频文件可以使用Vorbis，短时间的音频文件可以使用ADPCM。Sample Rate Setting用于控制音频文件的采样率，对于移动平台，采样率不需要太高，建议选择Override Sample Rate，然后在下方的Sample Rate选择22050Hz，一般这样就够用了。

物理优化：
使用简单的碰撞器进行碰撞检测，如球体碰撞器、盒子碰撞器、胶囊体碰撞器，少用网格碰撞器等复杂的碰撞器。即使用多个简单的碰撞器组合在一起，也往往比使用网格碰撞器的性能要好。
如果要把多个碰撞器组合成一个碰撞器，可以用复合碰撞器。
如果同一个功能既可以用碰撞器来做，也可以用触发器来做，则往往使用触发器来做，性能更好。
尽量减少刚体组件，因为刚体组件的物理计算较多。
如果勾选刚体组件的Is Kinematic，则性能会有所提高。但这样一来，这个刚体只会给别的刚体施加力，自己不会受到别的刚体施加的力的作用。
Edit——Project Settings——Player——勾选Optimization下方的Prebake Collision Meshes，可以提高碰撞的效率，但是构建游戏的时间会增长。
Edit——Project Settings——Physics或者Physics 2D——设置Layer Collision Matrix。它规定了哪些Layer层的游戏对象可以彼此碰撞，哪些Layer层的游戏对象会忽略碰撞。如果有些Layer层的游戏对象之前不需要进行碰撞，则可以在这里设置，取消勾选则表示不会碰撞。
Edit——Project Settings——Time——稍微调大Fixed Timestep，这样可以稍微提升游戏性能，但是物体的运动可能会出现问题。

代码优化：
使用AssetBundle作为资源加载方案。而且经常一起使用的资源可以打在同一个AssetBundle包中。尽量避免同一个资源被打包进多个AB包中。压缩方式尽量使用LZ4，少用或不要用LZMA的压缩方式。如果确定后续开发不会升级Unity版本，则可以尝试启用打包选项BuildAssetBundleOption.DisableWriteType，这样TypeTree信息不会被打到AB包中，可以极大减小包体大小以及运行加载时的内存开销。
使用AssetBundle或者Addressables加载的资源，如果不使用，要记得卸载它们，否则会造成内存泄漏。
不用的资源要释放掉，不用的引用类型的变量也要赋值为null，不要让它们一直占着内存中。
加载资源时尽量使用异步加载。
频繁创建和销毁对象，可以使用对象池。
切换场景时，旧的场景要释放掉，不用的资源也可以考虑释放掉，也可以考虑用System.GC.Collect来进行一次垃圾回收。
锁定游戏的帧率。帧率为30，游戏会明显卡顿，但是对于手游来说，消耗手机的电量比较少。帧率为45，游戏有一点点卡，但还凑合，消耗电量中等。帧率为60，游戏很流畅，但消耗手机的电量会比较多。可以用Application.targetFrameRate来锁定帧率，也可以用UnityEngine.Rendering命名空间中的OnDemandRendering.renderFrameInterval来锁定帧率。
尽量少用foreach语句，可以改为for语句。因为每次使用foreach语句会造成微量的内存垃圾。
要判断GameObject型对象.tag是不是某个标签，使用GameObject型对象.CompareTag方法会更高效。
尽量少用GameObject.Find方法和Object.FindObjectOfType方法来查找游戏对象，可以提前把要查找的游戏对象存储在变量、列表、字典等容器中，方便查找。也可以用GameObject.FindGameObjectWithTag方法来查找游戏对象。
在UI显示字符串的时候，如果一些内容是固定的，我们可以把它拆分开来，这样可以减少使用+号来拼接的次数，减少内存垃圾的产生。例如“杀敌数：999”，其中“杀敌数：”是固定的，冒号后面的数字才是会变的，那么我们可以用两个Text组件分别记录它们，改变的时候只改变冒号后面的数字。
频繁对字符串赋新的值，或者频繁拼接字符串的时候，可以使用StringBuilder代替string
如果要频繁操作某脚本，不要每次都用GetComponent方法来获取这些脚本。可以用一个变量存储起获得的这个脚本，之后要访问它，就直接访问这个变量即可。也可以考虑在生命周期方法Awake或者Start中声明变量来存储，之后访问这个变量即可。
尽量少用正则表达式。虽然正则表达式的形式看上去比较简便，但是使用它会造成一定的性能消耗，且会产生内存垃圾。
尽量少用LINQ语法，因为每次使用LINQ都会产生一定量的内存垃圾。
尽量少用Camera.main来访问主摄像机，因为每次访问它，实际上Unity都是从场景中查找它的。可以声明一个变量存储它，在生命周期方法Awake或Start中获取主摄像机的应用。
在Animator、Shader中使用Get方法和Set方法时，不传入字符串作为参数，而是传入哈希值。例如Animator组件可以使用Animator.StringToHash方法获得指定字符串的哈希值，再把它作为参数传入Animator组件的Get方法或Set方法中进行使用。例如Shader，则可以用Shader.PropertyToID方法来获取指定属性的ID
使用非分配物理API。例如使用Physics.RaycastNonAlloc方法代替Physics.RaycastAll方法，使用Physics.SphereCastNonAlloc方法代替Physics.SphereCastAll方法，以此类推。Physics2D类也有类似的方法。
一般情况下，整数的数学运算比浮点数的数学运算效率高，浮点数的数学运算比矢量的数学运算效率高。可以灵活运用数学的加法交换律、加法结合律、乘法交换律、乘法结合律，在保证结果不变的前提下，调整运算顺序，减少浮点数的数学运算和矢量的数学运算。
使用高效的算法进行计算
每次执行Debug.Log来打印信息会消耗极少量的性能，如果要在游戏正式发布之后不执行某些Debug.Log的语句，但又不想把这些代码删掉，则可以使用宏来禁止在游戏正式发布之后执行Deubg.Log的语句。例如使用#if语句或者Conditional特性。
尽量减少在生命周期方法Update、FixedUpdate、LateUpdate中的逻辑。其中有些不需要频繁执行的逻辑，可以使用协程或者Invoke方法，每隔指定的秒数执行一次或每隔指定的帧数执行一次。
尽量避免频繁的装箱拆箱操作。也可以使用泛型，这样就能避免装箱拆箱。但是要注意，Lua热更新对泛型的支持不太好。
如果物体身上添加了CharacterController组件，则尽量用CharacterController组件的方法来移动它，而不是用Transform类的方法来移动它。同理，如果物体身上添加了刚体组件，则应尽量用刚体组件的方法来移动它，而不是用Transform类的方法来移动它。
应尽量避免DontDestroyOnLoad中加载的资源过多，因为它在切换场景的时候不会被释放，声明的变量以及加载的资源会一直占用着内存。我们可以考虑把一些不用的资源释放掉，需要的时候再加载它。
不使用的组件可以删掉，这样可以节省一些内存。常见的有AudioSource组件、Animator组件、Animation组件等。
写一个类继承AssetPostProcessor，然后定义里面特定的方法，以此来自动设置资源导入Unity之后的属性。
尽量避免闭包。因为闭包会产生额外的内存开销。