Static Batching（静态批处理）

  • 静态批处理 是一种 draw call batching 方法, 它组合不移动的网格以减少 Draw Calls。它将组合的网格转换为世界空间，并为它们构建一个共享顶点和索引缓冲区。然后，Unity 执行单个 Draw Call，该调用使用此组合网格一次绘制批处理中的所有对象。静态批处理可以显著减少绘制调用的数量。
  • 静态批处理 比 动态批处理 更高效，因为 静态批处理 不会转换 CPU 上的顶点。有关静态批处理的性能影响的更多信息，请参阅 性能影响。

使用静态批处理

  • Unity 可以在构建时和运行时执行静态批处理。作为一般规则，如果在构建应用程序之前场景中存在游戏对象，请使用 Editor 在构建时对游戏对象进行批处理。如果在运行时创建游戏对象及其网格，请使用 运行时 API。
  • 使用 运行时 API 时，您可以更改静态批处理根的转换属性。这意味着您可以移动、旋转或缩放构成静态批处理的整个网格组合。您无法更改单个网格的 transform 属性。
  • 注意：要使用运行时静态批处理，您还必须将网格设置为启用 读/写。

构建时的静态批处理

  • 您可以在 Editor 中启用构建时的静态批处理。
  • 要在构建时执行静态批处理：
    1. 转到 Edit > Project Settings > Player。
    2. 在 Other Settings （其他设置） 中，启用 Static Batching （静态批处理）。
    3. 在 Scene 视图或 Hierarchy 中，选择要批处理的游戏对象，然后在 Inspector 中查看它。
      • 提示：可以同时选择多个游戏对象，以便为所有游戏对象启用静态批处理。
    4. 在游戏对象的 Static Editor Flags 中，启用 Batching Static。
  • 如果指定的静态网格满足常见使用信息中描述的条件，则 Unity 会自动将指定的静态网格批处理到相同的 Draw Call 中。
  • 注意：如果在构建时执行静态批处理，则 Unity 在运行时不会使用任何 CPU 资源来生成静态批处理的网格数据。

运行时的静态批处理

  • 为了在运行时批处理静态网格，Unity 提供了 StaticBatchingUtility 类。静态 StaticBatchingUtility.Combine 方法将您传入的游戏对象组合在一起，并为静态批处理做好准备。
  • 与构建时的静态批处理不同，运行时的批处理不需要您启用 Static Batching Player Setting。

性能影响

  • 使用静态批处理需要额外的 CPU 内存来存储组合的几何体。
  • 如果多个游戏对象使用相同的网格，则 Unity 会为每个游戏对象创建一个网格副本，并将每个副本插入到组合网格中。这意味着相同的几何体在组合网格中多次出现。
  • 无论您使用的是 编辑器 还是 运行时 API 来准备用于静态批处理的游戏对象，Unity 都会执行此操作。
  • 如果要保持较小的内存占用，可能必须牺牲渲染性能并避免对某些游戏对象进行静态批处理。例如，在茂密的森林环境中将树木标记为静态可能会对内存产生严重影响。
  • 注： 静态批处理可以包含的顶点数存在限制。每个静态批处理最多可以包含 64000 个顶点。如果有更多，Unity 会创建另一个 batch。

Dynamic Batching（动态批处理）

  • 动态批处理是一种 draw call batching 方法，可对移动的游戏对象进行批处理以减少 Draw Calls。动态批处理在 Unity 运行时动态生成的网格 和 几何体（例如粒子系统） 之间的工作方式不同（见下文）。

使用动态批处理

  • Unity 始终对动态几何体（如 Particle Systems）使用动态批处理
  • 要对网格使用动态批处理：
    1. 转到 Edit > Project Settings > Player。
    2. 在 Other Settings （其他设置） 中，启用 Dynamic Batching （动态批处理）。

网格的动态批处理

  • 网格的动态批处理的工作原理是将所有顶点转换为世界空间。在 CPU 上，而不是在 GPU 上。这意味着，仅当转换工作比执行 Draw Call 占用的资源更少时，动态批处理才是一种优化。
  • Unity 可以对阴影投射物使用动态批处理，即使它们的材质不同，只要 Unity 需要的阴影通道材质值相同即可。例如，多个 crate 可以使用具有不同纹理的材质。尽管材质资源不同，但差异与阴影投射物通道无关，Unity 可以在阴影渲染步骤中为 crate 游戏对象批处理阴影。

限制

  • 在以下情况下，Unity 要么根本无法使用动态批处理，要么只能在有限范围内应用动态批处理：
    1. Unity 无法将动态批处理应用于包含超过 900 个顶点属性（ position（位置） , normal（法线） , color（颜色） , 和 texture coordinates（纹理坐标） ）和 225 个顶点的网格。这是因为网格的动态批处理每个顶点都有开销。例如，如果着色器使用 顶点位置 、顶点法线 和单个 UV ，则 Unity 最多可以批处理 225 个顶点。但是，如果着色器使用 顶点位置 、顶点法线 、UV0 、UV1 和 顶点切线，则 Unity 只能批处理 180 个顶点。
    2. 如果游戏对象使用不同的材质实例，则 Unity 无法将它们一起批处理，即使它们本质上相同。唯一的例外是 阴影投射物渲染 。
    3. 具有光照贴图的游戏对象具有额外的渲染器参数。这意味着，如果要批量光照贴图游戏对象，它们必须指向相同的光照贴图位置。
    4. Unity 无法将动态批处理完全应用于使用多通道着色器的游戏对象。几乎所有 Unity 着色器都支持前向渲染中的多个光源。为了实现这一点，他们为每个光源处理一个额外的渲染通道。Unity 仅对第一个渲染通道进行批处理。它无法对其他每像素光源的绘制调用进行批处理。

动态生成的几何图形的动态批处理

  • 以下渲染器会动态生成几何图形，例如粒子和线条，您可以使用动态批处理对其进行优化：
    1. Built-in Particle Systems
    2. Line Renderers
    3. Trail Renderers
  • 动态生成的几何体的动态批处理与网格的动态批处理不同：
    1. 对于每个渲染器，Unity 会将所有动态可批处理的内容构建到一个大型顶点缓冲区中。
    2. 渲染器设置批处理的材质状态。
    3. 然后，Unity 将顶点缓冲区绑定到 GPU。
    4. 对于批处理中的每个 Renderer，Unity 会更新顶点缓冲区中的偏移量并提交新的 Draw Call 。
  • 此方法类似于 Unity 提交 静态批处理 的 Draw Call 的方式。

SRP Batcher

GPU Instancing