如何优化资源文件过多导致的安装变慢？
- 作者：admin
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- 时间：2018年09月20日
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- 分类：厚积薄发
本期我们聚集了这些话题：安卓平台下资源文件过多导致安装变慢、ShaderVariants变体打包AssetBundle丢失、Graphcis API切到Auto时特效异常...
这是第129篇UWA技术知识分享的推送。今天我们继续为大家精选了若干和开发、优化相关的问题，建议阅读时间10分钟，认真读完必有收获。
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资源管理
Q1：我们项目中资源文件有16000多个，导致在安卓手机上安装很慢。为此，我们分析了下其他游戏，发现他们会把所有的文件整合到一个大的文件，然后读取。
我们模仿写了个简单的文件整合，把所有的文件写入到一个大文件，然后通过记录的Pos和Length，Seek读取数据，发现很卡。想请教下，针对这种文件数量过多的，有什么好的解决方案么？
我们的资源大部分对应为Bundle，打成大文件，记录文件头和长度是可以的，但这里要注意两点：
1、不要释放句柄，避免重复开销；
2、public static AssetBundle LoadFromFile(string path, uint crc, ulong offset);Unity提供了AssetBundle读取时offset的接口，可以使用；
3、自维护表头文件提前读取，建立映射关系；
4、支持多文件表头映射，这样可通过分包提高iO速度。
感谢郑骁f@UWA问答社区提供了回答
不知道题主说的安装过程很慢，是apk的安装过程，还是安装好之后第一次启动游戏的资源拷贝过程？
我们游戏的AssetBundle文件的数量大约也有1万多个，也算是一个量级吧。我们在一些安卓设备上apk的安装时间是不快，但是因为这个只是给我们测试的时候带来一些时间上的影响，没有纳入玩家体验的统计上，所以目前并不知道具体花费多久。在安装好apk之后，我们没有选择解压，所以这块是没有时间消耗的。
整合到一个大文件，是一种常见的做法，不过我个人感觉是如果可以在C++底层直接做这件事情是最好的，相当于一套虚拟文件系统，而在C#层做这件事情，我觉得会比较绕，从而可能导致很多无意义的内存占用以及CPU消耗。一方面个人不太建议这来做，另外一方面题主也可以在Profiler里看下具体这块的消耗是在哪里，也许有提升和改进的空间。
如果想用一个大文件，基于offset的读取又没有发现优化空间，也可以考虑压缩成一块/几块大的文件，然后第一次运行的时候进行解压，不过感觉还不如安装时间稍微长一些。
另外，题主考虑下目前的包体有多大，尽量进行一些合理的合并，在控制Patch大小的情况下，也可以减少AssetBundle的数量。如果是1GB包体，接近2万个文件，平均每一个也就50KB，算很小了，合并到1万个AssetBundle文件左右，也就是100KB的均值，都是可以接受的。
当然，也感谢题主提了这样一个问题，让我注意到apk的安装时长和文件数量可能存在关系。
感谢贾伟昊@UWA问答社区提供了该问答
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https://answer.uwa4d.com/question/5b97b348670c1a61c64d6d65
Shader
Q2：我们项目中的Shader使用了Shader_feature，会产生多个变体。在编辑器模式下面运行一切正常。但是打包到Android上面，会出现Shader丢失的情况。 推测原因是，当AssetBundle打包的时候，我把Shader独立设置了名字，模型在收集的时候，没有管Material上面是否有宏的设置，导致这个Shader本身是被引用到了，但是模型却用的是变体导致丢失。
也尝试过其他办法，比如把Shader放入Always Included Shaders中，这样会导致编译漫长，包体变大，因为Shader所有的变体都会独立被编译一次放入apk包中，这样确实能解决问题。其次，也尝试过使用ShaderVariantCollection，版本是Unity 5.6.4p4，感觉没有效果，我在Collection中设置了需要的参数，然后将它和Shader一起打包，上真机测试后Shader还是会丢失，感觉就是完全没有生效。
最后尝试了一种办法，自己收集使用这个变体Shader的所有Material，然后把所有Material和Shader打成一个AssetBundle，这样就不会丢失，但是又有一个问题，如果我一个Material需要设置一个Keyword，需要一个新的变体Shader，如果当前打包的Material中没有产生这个Shader，那么同理也会丢失。
希望遇到过这个问题，或者有解决方案的朋友不吝赐教。
UWA：关于ShaderVariantCollection，这个问题里有一些讨论：
https://answer.uwa4d.com/question/5af11b260e95a527a7a81cf0
简单说，就是高版本（Unity 2018）能正常使用，其他情况下使用Dummy Material比较稳定。
至于“如果我一个Material需要设置一个Keyword，需要一个新的变体Shader，如果当前打包的Material中没有产生这个Shader，那么同理的也会出现丢失”这个问题，似乎也没有什么好办法，因为这种方式的缺点就是维护起来比较麻烦。
该回答由UWA提供
ShaderVariantCollection不仅可以自动收集，也可以手动设置Keyword，所以，首先要确认所有变体和美术使用到的所有变体，建议让美术使用前就限制好，避免后续发生问题。另外进行Shader代码分离，Lightmap相关Shader和角色分离，无Light和有Light分离，1个Light和2个Light分离，尽量通过代码减少变种，限制美术使用Shader的范围。
感谢郑骁@UWA问答社区提供了回答
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https://answer.uwa4d.com/question/5ba08012f31d7a33f3469a37
OpenGL
Q3：之前项目Android Graphics API一直是选择的强制OpenGL ES 2.0，近期想做优化就试着选择成了Auto。切完后，在大部分手机上都跑的正常，测试后性能也稍有提升，但现在遇到一个奇怪的现象。现象如下：
1）在OPPO R9, MEIZU m2e 两台手机上会发现特效会出现粒子乱闪、粒子被放大、粒子消失等多种奇怪现象，而且只有特效有问题，其他的画面表现都正常；
2）同样的资源，切换回之前强制的OpenGL ES 2.0下就是好的；
3）出问题的特效都是放到UI上的特效，包括纯UI面板特效，以及用RenderTexture方式实现的UI模型上绑的特效，同样的模型特效在场景上播放是正常的。
我们用的是Unity 5.3.6版本，想问下有没有人遇到过类似问题，或者哪方面有可能导致这个问题。
https://en.wikipedia.org/wiki/OpenGL_ES
OES_vertex_half_float是OpenGL ES2.0的一个扩展
感谢凯奥斯@UWA问答社区提供了回答
现在很多机型包括高端机都出现了精度问题，建议在可以使用float的情况下，使用float再逐步优化。
感谢郑晓@UWA问答社区提供了回答
结下帖，经过认真思考反复观察，终于发现了出问题特效的共同点：位置出现了问题，然后跑去看特效Shader顶点计算部分，发现大部分特效顶点的属性都只给了half精度，再对比了下场景特效和UI特效的区别，发现UI特效的世界坐标都比场景特效大很多，于是第一直觉是half精度在这些手机上出问题了，改half为float，重新打包验证，问题解决。
感谢题主提供了回答
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https://answer.uwa4d.com/question/5b972198670c1a61c64d6d44
Shader
Q4：Shader中，实际计算未使用的参数，是否会进入GPU，假如在一个如下Shader中。Property里面定义了一个贴图_MainTexture，并且有赋值。然后SubShader里面也定义了参数_MainTexture，但是实际运算流程并没有使用这个贴图。
是不是CPU仍然会将该贴图推入显存，造成CPU和显存消耗？如果保持Property存在，但是不在SubShader中定义Sampler2D，是不是就可以避开这个消耗？
Shader "Test/DummyTex"
{
Properties
{
_Color ("Main Color", Color) = (1,1,1,1)
_MainTex ("Base (RGB)", 2D) = "white" {}
}
SubShader
{
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 100
Pass {
CGPROGRAM
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct appdata_t {
float4 vertex : POSITION;
};
struct v2f {
float4 vertex : SV_POSITION;
};
fixed4 _Color;
sampler2D _MainTex;
v2f vert (appdata_t v)
{
v2f o;
o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
return o;
}
fixed4 frag (v2f i) : COLOR
{
fixed4 col = _Color;
return col;
}
ENDCG
}
}
}
UWA：题主可以尝试将Unity的Shader编译成OpenGL或者DX的Shader看一看，我们以OpenGL ES 2.0为例。点击下Shader的Inspector面板里面的Compile and Show Code按钮，就可以显示了。我把题主给出的Shader编译GLES 2.0版本如下：
//////////////////////////////////
// //
// Compiled programs //
// //
//////////////////////////////////
//////////////////////////////////////////////////////
No keywords set in this variant.
-- Vertex shader for "gles":
Shader Disassembly:
#version 100
#ifdef VERTEX
attribute vec4 _glesVertex;
uniform highp mat4 unity_ObjectToWorld;
uniform highp mat4 unity_MatrixVP;
void main ()
{
highp vec4 tmpvar_1;
tmpvar_1.w = 1.0;
tmpvar_1.xyz = _glesVertex.xyz;
gl_Position = (unity_MatrixVP * (unity_ObjectToWorld * tmpvar_1));
}
#endif
#ifdef FRAGMENT
uniform lowp vec4 _Color;
void main ()
{
gl_FragData[0] = _Color;
}
#endif
可以看到由于Unity的Shader代码中没有使用纹理采样，最终生成的GLSL也没有纹理采样的变量（被优化掉了）。所以在编译、使用这个GLSL代码的时候也无需给它指定一个纹理单元的变量。不会有纹理内存的开销。
另外，纹理在GPU中显存开销取决于有没有Shader使用它，并不是所有Shader使用纹理都会造成新的纹理内存开销。例如：ShaderA使用纹理A，之后ShaderB也使用了纹理A，那么纹理A并不需要上传到GPU两次，而是只需要一次就可以了。
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https://answer.uwa4d.com/question/5b9b55e5670c1a61c64d6dce
资源管理
Q5：请问Unity3D引擎运行时，如果我们使用的是采用了某个压缩格式的纹理，则纹理是在载入时解压并按照位图的RGBA32位的格式保存在内存，还是在内存中也是压缩格式的数据，并在提交渲染时由GPU自行解压并采样纹素。为何经常看到文章说GPU硬件支持某些图片或者视频流的压缩格式呢？这个处理流程大概是什么样的？
其实这是两个概念，图片压缩和纹理压缩（术语可能使用的不准确，请大神指正）。jpg和png这种是图片压缩，ETC、PVRTC、ASTC这种是纹理压缩。图片文件从硬盘读取到内存，解压缩成为纹理，再传给GPU，GPU再进行解压缩变成具体的RGB色彩值。如果没有开Read&Write，纹理会从内存中卸载掉。
感谢凯奥斯@UWA问答社区提供了回答
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https://answer.uwa4d.com/question/5b9c7a20f31d7a33f34699e9
今天的分享就到这里。当然，生有涯而知无涯。在漫漫的开发周期中，您看到的这些问题也许都只是冰山一角，我们早已在UWA问答网站上准备了更多的技术话题等你一起来探索和分享。欢迎热爱进步的你加入，也许你的方法恰能解别人的燃眉之急；而他山之“石”，也能攻你之“玉”。
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