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2019
12-01

Unity3D研究院之优化Graphics.DrawMeshInstanced(一百一十一)

如果项目中使用GPU Instancing的话,很多人都会用底层API Graphics.DrawMeshInstanced在Update中绘制。

我们先来做个极端的测试,如下代码所示。

    void Update()
    {
        for (int i = 0; i < 1024; i++)
        {
            Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, m_atrix4x4s, 1023);
        }
    }

如下图所示,能看出来在Update每帧都有一个比较高的耗时。

QQ20191201-124331@2x

如果每帧的调用Graphics.DrawMeshInstanced的位置矩阵和MaterialPropertyBlock参数都是一致,我就在想能否进行优化。

其实CommandBuffer也有DrawMeshInstanced方法,这样就可以不用在Update里每帧调用了。当位置矩阵或者MaterialPropertyBlock参数发生变化时在调用DrawMeshInstanced,放入CommandBuffer中渲染。

using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;
public class G1 : MonoBehaviour
{
    //GPU instancing材质
    public Material material;
    //GPU instancing网格
    public Mesh mesh;
    //随便找个位置做随机
    public Transform target;
    //是否使用cammandBuffer渲染
    public bool useCommandBuffer = false;
    //观察摄像机
    public Camera m_Camera;

    private Matrix4x4[] m_atrix4x4s = new Matrix4x4[1023];
    void Start()
    {
       
        CommandBufferForDrawMeshInstanced();
    }


    private void OnGUI()
    {
        if (GUILayout.Button("<size=50>当位置发生变化时候在更新</size>"))
        {
     
            CommandBufferForDrawMeshInstanced();
        }
    }

    void Update()
    {

        if (!useCommandBuffer)
        {
            GraphicsForDrawMeshInstanced();
        }

    }


    void SetPos()
    {
        for (int i = 0; i < m_atrix4x4s.Length; i++)
        {
            target.position = Random.onUnitSphere * 10f;
            m_atrix4x4s[i] = target.localToWorldMatrix;
        }

    }


    void GraphicsForDrawMeshInstanced()
    {
        if (!useCommandBuffer)
        {
            SetPos();
            Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, m_atrix4x4s, m_atrix4x4s.Length);
        }
    }

    void CommandBufferForDrawMeshInstanced()
    {
        if (useCommandBuffer)
        {

            SetPos();
            if (m_buff != null)
            {
                m_Camera.RemoveCommandBuffer(CameraEvent.AfterForwardOpaque, m_buff);
                CommandBufferPool.Release(m_buff);
            }

            m_buff = CommandBufferPool.Get("DrawMeshInstanced");

            for (int i = 0; i < 1; i++)
            {
                m_buff.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, 0, m_atrix4x4s, m_atrix4x4s.Length);
            }
            m_Camera.AddCommandBuffer(CameraEvent.AfterForwardOpaque, m_buff);
        }
    }

    CommandBuffer m_buff = null;
   
}

如下图所示,使用CommandBuffer.DrawMeshInstanced只有当元素位置改变时在刷新,这样明显效率高了很多。

QQ20191201-125343@2x
结合实际项目,比如之前做过的地面的草、石头、栅栏一旦创建出来以后都不会去改变位置,更适合用commandbuffer来做。当然裁剪还需要自己来做,GPU instancing不支持自动裁剪。

最后编辑:
作者:雨松MOMO
专注移动互联网,Unity3D游戏开发
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Unity3D研究院之优化Graphics.DrawMeshInstanced(一百一十一)》有 8 条评论

  1. 沈杰说:

    想问下 CommandBuffer但是不支持设置layer

  2. ZzEeRO说:

    极端测试那个是画了1024*1023个?画一次1023个的时候graphic和commandbuffer性能不会差很大吧

  3. douyi说:

    你好雨松,想问下怎么跟Graphics.DrawMeshInstanced绘制出来的物体做交互,比如碰撞,改变颜色等,能否提供一个思路,谢啦!

    • 雨松MOMO说:

      改变颜色很简单, 可以参考我之前的那篇 Graphics.DrawMeshInstanced lightmap的文章,
      碰撞可以搭配ECS JOB 过几天我会写这方面的文章。

  4. yfbz_bz说:

    你好,有例子工程可以下载研究么?

  5. HuaHua说:

    你好雨松,自己怎么做裁剪呢?

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