UE5 游戏性能分析

 

原文:https://zhuanlan.zhihu.com/p/634275049

一、测试环境

CPU：AMD Ryzen 7 5800X3D 8-Core Processor 3.40 GHz。

RAM：64GB。

显卡：NVIDIA GeForce RTX 3060。

二、测试流程

1.“...\Engine\Binaries\Win64”文件夹下启动Unreal Insights性能分析工具。

2.启动游戏，Unreal Insights会实时监测到游戏运行，自动开始记录数据。

3.打开记录的数据，着重查看CPU、GPU耗时。

4.经测试，获取的Memory数据不直观，不好使。

5.Memory数据获取改为采用“Memreport -full”命令，Dump完整内存数据。

6.内存数据存储在“...\Saved\Profiling\MemReports”，Notepad++打开即可。

三、CPU

1.CPU逻辑线程性能数据。

2.重点函数解释。

①.FEngineLoop::Tick(55.4ms)：游戏循环核心函数，其中近三分之二的时间在等待GPU渲染完成，耗时55.43ms。

②.GameEngineTick(16.7ms)：引擎核心逻辑，包括输入、物理、AI等，耗时16.7ms。

③.FrameSyncTime(37.8ms)：开启垂直同步之后，CPU等待GPU渲染完成的帧同步时间，耗时37.8ms。

3.总结。

①.CPU阶段绝大部分时间在等待GPU渲染完成，帧率问题不在CPU阶段。

四、GPU

1.GPU渲染线程性能数据。

2.重点函数解释。

①.BeginFrame(51.7ms)：整个渲染线程，耗时51.7ms。

②.FDrawSceneCommand(48.3ms)：绘制整个场景，耗时48.3ms。

③.RenderViewFamily(48ms)：渲染视图，包括场景渲染和后处理等，耗时48ms。

④.FDeferredShadingSceneRenderer_Render(42.5ms)：延迟渲染管线，耗时42.5ms。

⑤.FRDGBuilder::Execute(5.2ms)：构建渲染数据图（Render Data Graph），耗时5.2ms。

3.延迟渲染阶段重点函数解释。

①.OcclusionSubmittedFenceWait(11.1ms)：等待查询Occlusion可见性结果提交到GPU的阻塞耗时11.1ms。耗时较高的原因为：场景中有大量对象需要进行Occlusion查询。

②.FDeferredShadingSceneRenderer_InitViews(20.1ms)：初始化视口相关数据耗时20.1ms。耗时较高的原因为：OcclusionCull耗时14.7ms，场景中有大量对象需要进行遮挡剔除操作。

③.GPUDispatchSetup[RT](3.6ms)：GPU计算任务的前置函数，用于设置计算任务参数，包括线程数、线程组数等。

④.ForEachOver9378Eentries(14.7ms)：对9378个物体进行遮挡剔除操作。耗时较高的原因为：场景中物体数量已接近一万个，遮挡剔除操作耗时较高。

4.总结。

①.帧率问题在GPU阶段。

②.场景中物体数量已达到约1万个。

③.性能耗时主要分布在对场景中物件做遮挡剔除操作。

④.快速优化方案大致为：设置物体DistanceCulling、减少物体数量、合并小尺寸物体、增大WorldPartition剔除粒度等。

⑤.慢速优化方案大致为：优化遮挡剔除算法（ComputeShader计算遮挡，进行剔除）。

五、Memory

1.Memory走势图。

2.Memory分布情况。

①.总内存，占用11.70GB。

②.显存，占用6.75GB。其中VirtualPhysicalTexture占用1282MB、Lumen占用720MB、Nanite占用690MB、Shadow占用638MB、DistanceField占用151MB。

③.SkeletonMesh，占用154MB。

④.StaticMesh，占用891MB。其中存在一个合并模型“XXX”占用588MB内存。

⑤.NonVirtualTexture，占用1030MB。其中较多4096x4096贴图。

⑥.UncompressedTexture，占用362MB。

⑦.RenderTarget，占用2990MB。

3.总结。

①.588MB内存的合并模型需要及时删除。

②.贴图占用较高，考虑降低高分辨率贴图。

③.显存占用高，排查是否存在开启某项UE功能，但未正确使用的情况。