第八课 Unity编辑器创建的资源优化_特效篇（Particle System）详解

 无论是CPU还是GPU，粒子系统对其的影响面都是不容小觑的。随着项目的重度化和3A化，玩家的口味变挑剔了、游戏玩法复杂度变高了、画面的特效表现变复杂了......所以我们还是更加谨慎地对待粒子系统。

特效（Particle System）

游戏效果对于游戏呈现来说是必不可少的，Unity经常使用粒子效果系统

我们将从性能调优的角度介绍如何使用粒子系统，以及如何避免错误。 以下优化点很重要。

• 保持低颗粒数量，建议少于60
• 注意Noise模块消耗大的
• 粒子系统持续时间
• 粒子系统发射间隔
• 粒子系统发射模型面数,Mesh勾选静态，以便合并
• 共享材质，减少shader的复杂度
• 对象池，通过创建粒子池来重用粒子对象，避免频繁创建和销毁对象所带来的性能开销
• 粒子系统RingBuffer开关
• 粒子系统物理碰撞选项
• 粒子需要碰撞地面或者墙壁时，Collision中选择Planes模式
• 帧动画代替粒子系统、粒子系统表现烘培成序列帧动画
• 粒子特效引用的纹理数不宜过多，建议不超过5个，且纹理的大小也不宜过大，不越过256*256。
• 特效运行时DrawCall峰值不宜过高，建议控制在10以下。
• 特效运行时平均Overdraw率不宜过高，陪数控制在3倍以下，在Overdraw模式下不出红色最好。(Overdraw对性能影响最大，需特别留意)
• 减少Overdraw ，又提到了Overdraw，又提到了Overdraw
• 粒子大小与透明度，尽量使用较小的粒子，并避免使用过于复杂的粒子纹理，对于非常小的粒子，可以去除其alpha 通道以减少内存消耗
• 大面积使用粒子的情况下，尽量使用add模式，因为blend模式会渲染通道，消耗内存较大
• 如果粒子叠加层次比较多。尽量使用中空模型，会大大降低渲染压力
• shader的选择方面，特效一般情况使用mobile 模式下的shader
• 不要使用mesh collider

减少粒子数量

粒子的数量与负载有关，由于粒子系统是CPU驱动的(CPU粒子)，粒子越多，CPU负载就越高。作为基本策略，将粒子数量设置为必要的最小值。根据需要调整粒子的数量。

有两种方法可以限制粒子的数量。

• 限制发射系统的发射数量particles emitted
• 在Max particles主模块中限制最大粒子数

限制发射模块的发射数量图

• Rate over Time时间速率:每秒发出的粒子数量
• Bursts>Count:粒子在Burst时间发射的数量

限制发射的最大粒子数量图

另一种方法是在主模块中使用Max Particles。在上面的例子中，超过1000的粒子将不会被释放

• 小心次级发射器
• 在减少粒子数量时，还应考虑Sub - Emitters模块。子发射器模块在特定时间产生任意粒子系统(在创建时，在生命结束时等)根据子发射器的设置，粒子的数量可能会立即达到峰值数量，所以在使用此模块时要小心。

注意Noise模块消耗大

噪声模块的质量很容易过载。噪声可以表达有机颗粒，常被用来方便地增加质量效果。因为它是一个经常使用的函数，所以应该注意它的性能。

Quality 窗口中的设置控制着生成的独特噪声样本数量。使用 Medium 和 Low 设置时，使用的柏林噪声样本较少，这些样本将在多个轴上重用，但会组合在一起以尽可能进行重用并隐藏这样的重用。这意味着当使用较低质量的设置时，噪声可能看起来不那么动态和多样化。但是，使用较低质量的设置时，可以获得显著的性能优势。

质量尺寸越高，负载越高。如果你不需要噪音，关闭噪音模块。如果需要使用噪点，请先将“质量”设置为“低”，然后根据需要增加“质量”。

粒子系统发射模型面数

粒子特效的网格发射数不宜过多，粒子的渲染模式可分为两大类：2D的Billboard（公告牌）图形模式和Mesh模式，Mesh性能开销较高，建议不超过5个，且Mash的面片数也要尽量少，建议不越过500。

减少Overdraw

通过优化场景布局和摄像机设置来减少Overdraw（即像素被多次绘制的情况），例如，使用遮挡剔除（occusion culling）技术来避免绘制被其他物体遮挡的物体。

这里再补充一些常见的优化思路

对于低端设备尽可能降低粒子系统的复杂程度和屏幕覆盖面积，从而降低其渲染方面的开销，提升低端设备的运行流畅性。具体做法如下：

（1）特效播放时平均Overdraw率过高
统计每帧参与渲染的像素的平均Overdraw，并取过程中最高的值。该值越大，特效导致GPU压力的可能性也会越高，建议对其进行检查。

（2）特效播放时DrawCall峰值过高
统计每帧的DrawCall数，并取过程中最高的值。该值较高时需要对其进行检查。

（3）特效总贴图内存过大
统计特效中包含的贴图总内存。该值较高时，可能是纹理使用过量，需要对其进行检查。

（4）特效运行时包含的ParticleSystem组件数量过多
统计特效中包含的ParticleSystem组件数。该值较高时，容易导致较高的渲染相关指标，以及较高的序列化耗时等，需要对其进行检查。

（5）特效播放时最大粒子数量过大
统计每帧的粒子数总和，并取过程中最高的值。该值越大，特效的更新开销可能也会越大。

（6）特效总贴图数量过大
统计特效中包含的贴图总数。该值较高时，容易导致较高的渲染相关指标，需要对其进行检查。

（7）开启Collision或Trigger的ParticleSystem
粒子系统建议不要开启Collison或Trigger功能，否则会有较高的物理开销。

（8）在中低端机型上降低粒子数、同屏粒子数，比如仅显示“关键”粒子特效或自身角色释放的粒子特效等，从而降低Update的CPU开销；

（9）尝试关闭离当前视域体或当前相机较远的粒子系统，离近后再进行开启，从而避免不必要的粒子系统Update的开销；

（10）尽可能降低粒子特效在屏幕中的覆盖面积，覆盖面积越大，层叠数越多，其渲染开销越大。

今天是2024年12月1日

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