Unity场景物体动态合批
- 作者：admin
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- 时间：2022年08月23日
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- 分类：厚积薄发
1）Unity场景物体动态合批
2）Unity内置音频Android平台播放延迟问题
3）对Unity Package中的Shader打包避免冗余的方案
4）UnityEditor PropertyField并排显示错误
这是第307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。
UWA 问答社区：answer.uwa4d.com
UWA QQ群2：793972859（原群已满员）
Rendering
Q1：问题1：为了能使场景中物体合批（同材质球），场景在制作的时候相同的预制体放在了一起，但是FrameDebug看到的却是乱序。请问在这个Frame里的顺序是如何定义才能达到相同的合批？也就是如何能最少化的Objects have different materials？
问题2：在FrameDebug上下排列且相同物体，依然没有合批。给出的原因是“Objects are lightmapped”。网上给出的解释是使用了不同的光照贴图（这里是一样的），或在相同的光照贴图中由不同的光照贴图UV转换关系。这个转换关系是什么意思？是UV对应的Offset几个参数必须要一样么？但是物体在不同的位置，理论上一定会不一样。请问这个要怎么解决？目前场景中物体占用了120个DrawCall，想尽可能优化。
A：第一个问题，针对不透明物体，Unity默认由近往远绘制（离相机的距离），所以如果想要相同的材质球是连续绘制的，可以通过调整RenderQueue来强行连续绘制，不过可能会导致渲染效果不符合预期（遮挡关系错乱），另外的坏处是会破坏Early-Z的功能，尤其在没有HSR功能的低端机上，Overdraw会造成高复杂度的Shader带来的GPU高压力，所以需要权衡CPU提交Batch的耗时和GPU的压力。
第二个问题，同类型材质球（Shader一样，变体也一样），如果Lightmap index不一样（也就是Lightmap不一样），肯定是不能合批的（SRP Batcher除外，SRP Batch无视材质球，只要Shader和变体一样就可以）。在Lightmap相同的情况下，如果对应的unity_LightmapST不一样，也是不能合批的。这里有两种方法解决，一种是用Static Batching，这样会让unity_LightmapST变成同一种，具体的UV会变成顶点数据（本来子Mesh的UV都是（0,1）的，合并Combined Mesh后会变成类似于（0.3,0.5）这样的区间），就是说顶点里面的UV本来存储的是Local空间的，变成Combined Mesh后，合体的Mesh数据里面存储的是World空间的，这样外在的unity_LightmapST对于不同的子Mesh就会变成共用的（1,1,0,0）这样的共同属性，也就可以合批了。另外一种是开启GPU Instancing，这样unity_LightmapST会变成CBuffer，这样也是会合批的。
如下图所示，Cube1和Cube2在FrameDebugger的唯一区别就是unity_LightmapST不一样，所以不开启GPU Instancing和Static Batching的情况下，是不能合批的，虽然它们是相邻的绘制顺序，Lightmap也是相同的。另外两个Cube(1)和Cube分别用的Lightmap2和Lightmap0。
开启静态合批后，中间的2个Cube合成了一个Batch，它们的unity_LightmapST变成了共同的（1,1,0,0），如下图：
材质球勾选GPU Instancing后，在FrameDebugger面板里面，已经看不到unity_LightmapST这个属性了。这两个Cube也是合成了一个Instanced Batch。如下图：
感谢Xuan@UWA问答社区提供了回答
Q2：对于第二个问题的解决方法。因为我们是动态创建物体。所以无法用静态合批。当我尝试使用GPU Instancing 后，批次几乎没变，一种是我们的不同的Mesh，使用同一个材质球，无法合批；其次是同一个Mesh也无法合批。如下提示：
另外依然还有“Objects are lightmaped”的提示，且已经没有Lightmap_ST，材质球都已勾选GPU：
还有Shader是有两个PASS的。是否另一个PASS也需要加入GPU Instancing 的代码？附Shader代码：
Shader "WF/SceneObj"
{
Properties
{
[NoScaleOffset]_MainTex("主贴图 (RGBA)", 2D) = "white" {}
[Space(20)]
_OutlineWidth("描边宽度", Range(0, 0.5)) = 0.018
_OutlineColor("描边颜色", Color) = (0, 0, 0, 1)
[Space(20)]
_EmissionMask("自发光遮罩 (G)", Range(0, 5)) = 1
[HDR]_EmissionColor("自发光颜色", Color) = (1, 1, 1, 1)
_Color("Color", Color) = (1, 1, 1, 1)
}
SubShader
{
Tags{ "RenderType" = "Opaque" "Queue" = "Geometry+1" }
// lightmap
Pass
{
Tags { "LightMode" = "ForwardBase" }
CGPROGRAM
#pragma multi_compile_fwdbase
#pragma multi_compile_instancing
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
#include "Lighting.cginc"
#include "AutoLight.cginc"
#pragma multi_compile_fog
#define USING_FOG (defined(FOG_LINEAR) || defined(FOG_EXP) || defined(FOG_EXP2))
struct a2v
{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
float2 texcoord : TEXCOORD0;
float3 uv1 : TEXCOORD1; // lightmap
UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};
struct v2f
{
float4 pos : SV_POSITION;
float2 uv : TEXCOORD0;
float2 uv1 : TEXCOORD2;
half3 worldlight : TEXCOORD1;
#if USING_FOG
fixed fog : TEXCOORD3;
#endif
UNITY_VERTEX_OUTPUT_STEREO
UNITY_VERTEX_INPUT_INSTANCE_ID
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
float _EmissionMask;
fixed4 _EmissionColor;
UNITY_INSTANCING_BUFFER_START(Props)
UNITY_DEFINE_INSTANCED_PROP(float4, _Color)
UNITY_INSTANCING_BUFFER_END(Props)
v2f vert(a2v v)
{
v2f o;
UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(v);
UNITY_TRANSFER_INSTANCE_ID(v, o);
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
o.uv = TRANSFORM_TEX(v.texcoord, _MainTex);
//
o.worldlight = UnityObjectToViewPos(v.normal);
o.uv1 = v.uv1.xy * unity_LightmapST.xy + unity_LightmapST.zw;
// fog
#if USING_FOG
float3 eyePos = UnityObjectToViewPos(v.vertex);
float fogCoord = length(eyePos.xyz); // radial fog distance
UNITY_CALC_FOG_FACTOR_RAW(fogCoord);
o.fog = saturate(unityFogFactor);
#endif
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
{
UNITY_SETUP_INSTANCE_ID(i);
fixed4 originalCol = tex2D(_MainTex, i.uv) * UNITY_ACCESS_INSTANCED_PROP(Props, _Color);
////------------------------------漫反射------------------------------
//-----------------------------------自发光
//float emission = originalCol.a * _EmissionMask;
//自发光
//float emisstionValue = emission < 0.5 ? 0 : 1;
fixed3 emisstionCol = originalCol.rgb * _EmissionColor.rgb * _EmissionMask;
//
//叠加
fixed3 finnalCol = originalCol;
fixed4 col = (fixed4)1;
#if defined(LIGHTMAP_ON)
//
half4 bakedColorTex = UNITY_SAMPLE_TEX2D(unity_Lightmap, i.uv1.xy);
col.rgb = DecodeLightmap(bakedColorTex);
#endif
finnalCol = lerp(finnalCol, emisstionCol, originalCol.a) * col.rgb;
// fog
#if USING_FOG
finnalCol.rgb = lerp(unity_FogColor.rgb, finnalCol.rgb, i.fog);
#endif
return fixed4(finnalCol, 1);
}
ENDCG
}
Pass
{
NAME "OUTLINE"
Cull Front
CGPROGRAM
#pragma multi_compile_fog
#pragma vertex vert
#pragma fragment frag
#include "UnityCG.cginc"
struct a2v
{
float4 vertex : POSITION;
float3 normal : NORMAL;
};
struct v2f
{
float4 pos : SV_POSITION;
UNITY_FOG_COORDS(0)
};
sampler2D _MainTex;
float4 _MainTex_ST;
fixed4 _OutlineColor;
float _OutlineWidth;
v2f vert(a2v v)
{
v2f o;
o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
float3 viewNormal = mul((float3x3)UNITY_MATRIX_IT_MV, v.normal);
float2 ndcNormal = normalize(TransformViewToProjection(viewNormal.xy)) * pow(o.pos.w, 0.6) * 2;
float4 nearUpperRight = mul(unity_CameraInvProjection, float4(1, 1, UNITY_NEAR_CLIP_VALUE, _ProjectionParams.y));
float aspect = abs(nearUpperRight.y / nearUpperRight.x);
ndcNormal.x *= aspect;
o.pos.xy += ndcNormal * _OutlineWidth * 0.1;
UNITY_TRANSFER_FOG(o,o.pos);
return o;
}
fixed4 frag(v2f i) : SV_Target
{
fixed3 col = _OutlineColor.rgb ;
return fixed4(col, 0);
}
ENDCG
}
}
Fallback "Diffuse"
A：动态创建物体的静态合批的方法可以参考StaticBatchingUtility.Combine的API，这是一项运行时静态合批的做法；其次如果使用了多个Pass的Shader，想要使用GPU Instancing进行合批，每个Pass都要设置成GPU Instancing才能正常合批。
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https://answer.uwa4d.com/question/62f1c3fb3498a57bd799f8fe
Audio
Q：最近遇到Unity使用内置音频方案在Android平台音频延迟问题，而且是有时候会延迟。不知道各位使用的是什么方案来解决这个问题？
A：安卓延迟比较大是比较正常的，特别是在一些低端机上。
可以先试试Unity内置的延迟解决方案：ProjectSettings的Audio中的DSP Buffer Size设置为Best latency，然后短音效的AudioType改为Decomppress On Load。
如果无法解决 可以尝试一下官方提供的插件：NativeAudio SDK
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https://answer.uwa4d.com/question/62fe0ce92abe7a297c960fe2
AssetBundle
Q：收集完Shader Variants后，URP/UberPost变成双份了，怎么删掉？
A：这个问题我的判断是UberPost没有被指定AssetBundle，所以在打包SVC文件时，增加了一个额外的引用。而此时SVC文件需要指定AssetBundle，就将其依赖的未指定AssetBundle文件额外添加了进来。
这个问题的难点是：UberPost是在Packages下的，而Packages文件无法指定AssetBundle。
解决方案1：将URP放到工程中，而非Packages下，这样就可以指定AssetBundle。
解决方案2：改用了可以修改AssetBundle关联性的ScriptableBuildPipeline，手动为UberPost指定打包到某个AssetBundle中，这样打包系统检测到UberPost已有AssetBundle，就不会重复打包了。
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Editor
Q：我在制作一个工具，用来编辑很多内容，其中我有一个需求，就是在Editor窗口中去修改List的内容，比如添加新的项、删除和修改等。
我是用EditorGUILayout.PropertyField，效果如下：
但是我需要在若干列中展示多个PropertyField，此时效果成了这样子，可以明显看到第二个列表的文本框短了一大截：
如果是三个的话，根本就不显示：
我限制了前两个的长度，然后拉长界面，可以发现其实他可以显示，就是离得太远了：
求问这种情况怎么解决？以下是源码：
public class TestWindow : EditorWindow
{
[MenuItem("test2/open")]
private static void Test()
{
var s_CurrentWindow = GetWindow<TestWindow>("My Tool");
s_CurrentWindow.Show();
}
XmlNode node;
XmlNode node2;
XmlNode node3;
SerializedObject serObj;
SerializedProperty serPty;
SerializedObject serObj2;
SerializedProperty serPty2;
SerializedObject serObj3;
SerializedProperty serPty3;
private void OnGUI()
{
using (var scope2 = new EditorGUILayout.HorizontalScope())
{
serObj.Update();
serObj2.Update();
serObj3.Update();
EditorGUI.BeginChangeCheck();
using (var scope = new EditorGUILayout.VerticalScope(GUILayout.Width(500)))
{
//temp = EditorGUILayout.TextField("What: ", temp);
EditorGUILayout.PropertyField(serPty, true);
}
using (var scope = new EditorGUILayout.VerticalScope(GUILayout.Width(500)))
{
//temp = EditorGUILayout.TextField("What: ", temp);
EditorGUILayout.PropertyField(serPty2, true);
}
using (var scope = new EditorGUILayout.VerticalScope())
{
EditorGUILayout.PropertyField(serPty3, true, GUILayout.ExpandWidth(true));
}
if (EditorGUI.EndChangeCheck())
{
serObj.ApplyModifiedProperties();
serObj2.ApplyModifiedProperties();
serObj3.ApplyModifiedProperties();
}
}
}
private void OnEnable()
{
//var titleRow = NewRow(
// new Label() { text = "Old" },
// new Label() { text = "new" }
// );
//titleRow.name = "title-compare-box";
//rootVisualElement.Add(titleRow);
//rootVisualElement
node = ScriptableObject.CreateInstance<XmlNode>();
node2 = ScriptableObject.CreateInstance<XmlNode>();
node3 = ScriptableObject.CreateInstance<XmlNode>();
node.InnerTextList.Add("QwQ");
node.CType = ContentType.List;
node2.InnerTextList.Add("heiheihie");
node2.CType = ContentType.List;
node3.InnerTextList.Add("WWW");
node3.CType = ContentType.List;
serObj = new SerializedObject(node);
serPty = serObj.FindProperty("InnerTextList");
serObj2 = new SerializedObject(node2);
serPty2 = serObj2.FindProperty("InnerTextList");
serObj3 = new SerializedObject(node3);
serPty3 = serObj3.FindProperty("InnerTextList");
}
private class XmlNode : ScriptableObject
{
public string Path { get; set; }
public string Name { get; set; }
public ContentType CType { get; set; }
public Dictionary<string, string> AttributeDict { get; set; } = new Dictionary<string, string>();
public List<string> InnerTextList = new List<string>();
public string InnerText { get; set; }
//public XmlNode(string path, string name, ContentType cType)
//{
// Path = path;
// Name = name;
// CType = cType;
// AttributeDict = new Dictionary<string, string>();
// InnerTextList = new List<string>();
//}
}
private enum ContentType
{
String, // 单行文本 InnerText
List // 多行的内容，用List存
}
}
A1：建议直接使用Odin插件。
感谢张迪@UWA问答社区提供了回答
A2：这种List在Editor下可以使用ReorderableList，供EditorGUI使用，表现看起来跟你的需求差不多。
感谢范世青@UWA问答社区提供了回答，欢迎大家转至社区交流：
https://answer.uwa4d.com/question/62fcf04e08994e6b9605e420
封面图来源于网络
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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