Unity引擎开发：Unity基础入门_Unity性能优化

通过合理地管理资源、优化场景、脚本和渲染，以及使用性能分析工具，可以显著提升 Unity 游戏的性能。希望本节内容能够帮助你在开发过程中更好地进行性能优化，确保游戏在各种设备上都能流畅运行。

chenlz2007

897人浏览 · 2025-02-17 23:39:35

chenlz2007 · 2025-02-17 23:39:35 发布

Unity性能优化

在游戏开发中，性能优化是一个至关重要的环节。一个流畅、高效的游戏不仅能够提升玩家的体验，还能确保游戏能够在各种设备上顺利运行。Unity 引擎提供了多种工具和方法来帮助开发者优化游戏的性能。本节将详细介绍 Unity 中的性能优化技术，包括资源管理、场景优化、脚本优化、渲染优化等方面的内容。

资源管理

资源管理是性能优化的基础。合理地管理资源可以显著提升游戏的加载速度和运行效率。以下是一些常见的资源管理技巧：

1. 使用 AssetBundles

AssetBundles 是 Unity 提供的一种资源打包方法，可以将资源文件打包成独立的文件，以便在运行时动态加载。这不仅可以减少初始加载时间，还可以节省内存。

步骤：

创建 AssetBundle。
打包资源。
加载和卸载 AssetBundle。

示例：


using UnityEngine;

using System.Collections;



public class AssetBundleManager : MonoBehaviour

{

    // 1. 创建 AssetBundle

    [MenuItem("Assets/Build AssetBundles")]

    static void BuildAssetBundles()

    {

        string assetBundleDirectory = Application.streamingAssetsPath + "/AssetBundles";

        if (!System.IO.Directory.Exists(assetBundleDirectory))

        {

            System.IO.Directory.CreateDirectory(assetBundleDirectory);

        }



        BuildPipeline.BuildAssetBundles(assetBundleDirectory, BuildAssetBundleOptions.None, BuildTarget.StandaloneWindows);

    }



    // 2. 加载 AssetBundle

    IEnumerator LoadAssetBundle()

    {

        string filePath = System.IO.Path.Combine(Application.streamingAssetsPath, "AssetBundles/mybundle");

        UnityWebRequest www = UnityWebRequestAssetBundle.GetAssetBundle(filePath);

        yield return www.SendWebRequest();



        if (www.isNetworkError || www.isHttpError)

        {

            Debug.LogError(www.error);

        }

        else

        {

            AssetBundle bundle = DownloadHandlerAssetBundle.GetContent(www);

            GameObject prefab = bundle.LoadAsset<GameObject>("MyPrefab");

            Instantiate(prefab);

        }

    }



    // 3. 卸载 AssetBundle

    public void UnloadAssetBundle()

    {

        string filePath = System.IO.Path.Combine(Application.streamingAssetsPath, "AssetBundles/mybundle");

        AssetBundle bundle = AssetBundle.LoadFromFile(filePath);

        bundle.Unload(true); // true 表示卸载所有资源，false 表示仅卸载未使用的资源

    }

}

解释：

BuildAssetBundles 方法用于创建 AssetBundles，路径为 Application.streamingAssetsPath + "/AssetBundles"。
LoadAssetBundle 方法使用 UnityWebRequest 动态加载 AssetBundle，并从中加载预制体。
UnloadAssetBundle 方法用于卸载 AssetBundle，释放内存。

场景优化

场景优化可以显著提升游戏的运行效率。以下是一些常见的场景优化技巧：

1. 使用 LOD (Level of Detail)

LOD 技术可以根据物体与摄像机的距离动态地调整模型的详细程度，从而减少不必要的计算。

示例：

在 Unity 编辑器中，选择要使用 LOD 的模型。
在 Inspector 窗口中，点击 “Add Component” 并选择 “LOD Group”。
配置 LOD Group，添加不同详细程度的模型。


using UnityEngine;



public class LODExample : MonoBehaviour

{

    private LODGroup lodGroup;



    void Start()

    {

        lodGroup = GetComponent<LODGroup>();

        if (lodGroup == null)

        {

            Debug.LogError("LODGroup component not found!");

        }

    }



    void Update()

    {

        // 根据玩家与模型的距离调整 LOD

        float distance = Vector3.Distance(Camera.main.transform.position, transform.position);

        lodGroup.RecalculateBounds();

        lodGroup.RecalculateViewDistance(distance);

    }

}

解释：

LODGroup 组件用于管理模型的 LOD。
RecalculateBounds 和 RecalculateViewDistance 方法用于根据摄像机的距离动态调整 LOD。

2. 使用 Occlusion Culling

Occlusion Culling 技术可以自动检测并剔除不在摄像机视野中的物体，从而减少渲染开销。

步骤：

在 Unity 编辑器中，点击 “Window” -> “Lighting” -> “Lighting Settings”。
在 Lighting 窗口中，启用 Occlusion Culling。
选择需要进行 Occlusion Culling 的场景物体。
点击 “Generate Lighting” 生成 Occlusion Culling 数据。

示例：


using UnityEngine;



public class OcclusionCullingExample : MonoBehaviour

{

    void Start()

    {

        // 检查 Occlusion Culling 是否启用

        if (!PlayerSettings.enableOcclusionCulling)

        {

            Debug.LogError("Occlusion Culling is not enabled!");

        }

    }

}

解释：

PlayerSettings.enableOcclusionCulling 用于检查 Occlusion Culling 是否启用。

脚本优化

脚本优化可以显著提升游戏的逻辑处理速度。以下是一些常见的脚本优化技巧：

1. 避免频繁的垃圾回收

频繁的垃圾回收会严重影响游戏的性能。通过减少临时对象的创建，可以有效避免垃圾回收的频繁发生。

示例：


using UnityEngine;



public class AvoidGarbageCollection : MonoBehaviour

{

    private string[] messages = new string[10];

    private int messageIndex = 0;



    void Update()

    {

        // 避免使用 string + 操作

        messages[messageIndex] = "Message " + messageIndex;

        messageIndex = (messageIndex + 1) % 10;



        // 使用 StringBuilder

        System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder();

        for (int i = 0; i < 10; i++)

        {

            sb.Append(messages[i] + " ");

        }

        string finalMessage = sb.ToString();

        Debug.Log(finalMessage);

    }

}

解释：

使用 StringBuilder 而不是 string + 操作，可以减少临时字符串对象的创建，从而避免垃圾回收。

2. 使用协程优化更新频率

协程可以用于优化某些需要频繁更新的逻辑，特别是当这些逻辑不需要每一帧都执行时。

示例：


using UnityEngine;



public class CoroutineOptimization : MonoBehaviour

{

    void Start()

    {

        StartCoroutine(UpdateEverySecond());

    }



    IEnumerator UpdateEverySecond()

    {

        while (true)

        {

            // 每隔一秒执行一次

            yield return new WaitForSeconds(1.0f);

            Debug.Log("Updating every second");

        }

    }

}

解释：

StartCoroutine 方法用于启动协程。
yield return new WaitForSeconds(1.0f) 使协程每隔一秒执行一次，减少更新频率。

渲染优化

渲染优化是性能优化的重要部分。以下是一些常见的渲染优化技巧：

1. 使用批处理 (Batching)

批处理可以减少绘制调用的次数，从而提升渲染性能。Unity 提供了静态批处理和动态批处理两种方式。

示例：

启用静态批处理：
- 选择需要静态批处理的物体。
- 在 Inspector 窗口中，勾选 “Static” 标记。
启用动态批处理：
- 确保所有动态物体使用相同的材质。
- 保持网格顶点数量在 900 以下。


using UnityEngine;



public class BatchingExample : MonoBehaviour

{

    void Start()

    {

        // 检查批处理是否启用

        if (!PlayerSettings.staticBatching || !PlayerSettings.dynamicBatching)

        {

            Debug.LogError("Batching is not enabled!");

        }

    }

}

解释：

PlayerSettings.staticBatching 和 PlayerSettings.dynamicBatching 用于检查静态批处理和动态批处理是否启用。

2. 使用光照探针 (Light Probes)

光照探针可以用于优化光照效果，特别是对于移动物体。通过使用光照探针，可以减少实时计算光照的开销。

示例：

在 Unity 编辑器中，选择需要使用光照探针的物体。
在 Inspector 窗口中，点击 “Add Component” 并选择 “Light Probe Group”。
配置光照探针组，添加光照探针点。


using UnityEngine;



public class LightProbesExample : MonoBehaviour

{

    private Renderer renderer;



    void Start()

    {

        renderer = GetComponent<Renderer>();

        if (renderer == null)

        {

            Debug.LogError("Renderer component not found!");

        }

    }



    void Update()

    {

        // 更新光照探针

        renderer.probeAnchor = transform;

    }

}

解释：

Renderer 组件用于管理物体的渲染属性。
probeAnchor 属性用于指定光照探针的锚点，确保移动物体使用正确的光照效果。

网络优化

网络优化在多人游戏和在线游戏中尤为重要。以下是一些常见的网络优化技巧：

1. 使用 Unity 的网络传输系统

Unity 提供了多种网络传输系统，如 Unity Transport、MLAPI 等。合理选择和配置网络传输系统可以显著提升网络性能。

示例：

安装 MLAPI 插件。
配置网络管理器。


using UnityEngine;

using MLAPI;

using MLAPI.NetworkedMonoBehaviour;



public class NetworkOptimization : NetworkedMonoBehaviour

{

    [SerializeField] private string playerName;



    public override void NetworkStart()

    {

        base.NetworkStart();

        Debug.Log($"Player {playerName} has joined the game.");

    }



    public void SendMessageToServer(string message)

    {

        if (IsLocalPlayer)

        {

            // 发送消息到服务器

            SendClientRpcMessage(message);

        }

    }



    [ClientRpc]

    public void SendClientRpcMessage(string message)

    {

        Debug.Log($"Player {playerName} sent message: {message}");

    }

}

解释：

NetworkedMonoBehaviour 是 MLAPI 提供的网络行为基类。
NetworkStart 方法在网络对象启动时调用。
SendMessageToServer 方法用于发送消息到服务器。
SendClientRpcMessage 方法是 ClientRpc 方法，用于将消息从客户端发送到服务器。

2. 优化网络消息

合理地优化网络消息的大小和频率可以显著提升网络性能。通过减少不必要的消息传输，可以降低网络带宽的使用。

示例：


using UnityEngine;

using MLAPI;

using MLAPI.NetworkedMonoBehaviour;



public class NetworkMessageOptimization : NetworkedMonoBehaviour

{

    [SerializeField] private float syncInterval = 0.5f;

    private float lastSyncTime = 0.0f;



    void Update()

    {

        if (IsLocalPlayer && Time.time - lastSyncTime > syncInterval)

        {

            SyncPosition();

            lastSyncTime = Time.time;

        }

    }



    public void SyncPosition()

    {

        if (IsLocalPlayer)

        {

            // 发送位置同步消息

            SendPositionToServer(transform.position);

        }

    }



    [ClientRpc]

    public void SendPositionToServer(Vector3 position)

    {

        transform.position = position;

    }

}

解释：

syncInterval 用于控制位置同步的频率。
SyncPosition 方法用于发送位置同步消息。
SendPositionToServer 方法是 ClientRpc 方法，用于将位置从客户端发送到服务器。

性能分析工具

Unity 提供了多种性能分析工具，帮助开发者找到性能瓶颈并进行优化。以下是一些常用的性能分析工具：

1. Unity Profiler

Unity Profiler 是一个强大的性能分析工具，可以查看 CPU、GPU、内存等多方面的性能数据。

步骤：

在 Unity 编辑器中，点击 “Window” -> “Analysis” -> “Profiler”。
在 Profiler 窗口中，选择需要分析的性能指标。
运行游戏并观察性能数据。

示例：


using UnityEngine;

using UnityEngine.Profiling;



public class ProfilerExample : MonoBehaviour

{

    void Update()

    {

        // 手动记录 CPU 时间

        Profiler.BeginSample("MyCustomSample");

        // 执行需要分析的代码

        for (int i = 0; i < 100000; i++)

        {

            // 模拟耗时操作

        }

        Profiler.EndSample();

    }

}

解释：

Profiler.BeginSample 和 Profiler.EndSample 方法用于手动记录特定代码块的 CPU 时间。
在 Profiler 窗口中，可以查看 “MyCustomSample” 的性能数据。

2. Frame Debugger

Frame Debugger 可以帮助开发者分析每一帧的渲染过程，找到渲染效率低下的原因。

步骤：

在 Unity 编辑器中，点击 “Window” -> “Analysis” -> “Frame Debugger”。
在 Frame Debugger 窗口中，选择需要分析的帧。
观察每一帧的渲染过程和时间消耗。

示例：


using UnityEngine;



public class FrameDebuggerExample : MonoBehaviour

{

    void Start()

    {

        // 启用 Frame Debugger

        Debug.unityLogger.logEnabled = true;

        Debug.Log("Frame Debugger is enabled.");

    }

}