按需渲染如何改善移动端性能?

大多数时候,项目并不需要一直保持最高帧率渲染,尤其是在移动平台上。过去,Unity开发者们常使用Application targetFrameRate或Vsync(垂直同步)来限制引擎的渲染速度。这种方法在影响渲染的同时,还会对其他部分的运行速率造成一些影响。而新的按需渲染API允许开发者将渲染频率从整体中独立出来调整。

什么是按需渲染?

按需渲染可以在降低渲染帧数的同时,让其他部分系统依旧以高频率运行。它在移动端的用处最大。省去部分渲染可以大幅提升性能、降低能耗,同时应用依旧可以对触控事件作出及时响应。

按需渲染的使用场景?

在以下几个情景中,降低帧率通常是更好的选择:

1.菜单(即应用入口或暂停菜单):菜单通常是一个较为简单的场景,不需要高频率的渲染。即使将菜单渲染速率降低,应用依旧可以在未渲染的帧上接受到指令输入。降低渲染速率后,我们就能降低能耗,通过限制CPU频率来防止设备温度过高,UI互动也能依旧平滑。

2.回合制游戏(如象棋):在回合制游戏中,玩家需要思考下一步行动,等待对手的行动。这段时间游戏内的活动较少,我们可以降低帧率来减少不必要的能耗、延长电池寿命。

3.静态内容:在应用中,在大部分时间都处于静态的内容上,比如车内用户界面,可以适当地降低帧率。

4.性能控制:如果想要控制能耗和设备温度,在延长电池寿命的同时又不限制CPU性能,尤其是使用了Adaptive Performance包的情况下,可以通过调整渲染速率来实现目标。

5.机器学习和AI:减少CPU在渲染上的工作量,可以让应用的机器学习和AI处理有些许的性能提升。

按需渲染支持哪些平台?

Unity 2019.3的按需渲染功能支持所有平台和渲染API(包括内置渲染管线Built-in Render Pipeline、通用渲染管线URP和高清渲染管线HDRP)。

如何使用按需渲染呢?

按需渲染的API包含在UnityEngine.Rendering命名空间中,由三种属性组成。

☞OnDemandRendering.renderFrameInterval

该API是最重要的部分。我们可以用它来取得或设置渲染帧间隔,确定帧率。

渲染帧间隔是确定Application.targetFrameRate及QualitySettings.vSyncCount间隔的要素。

打个比方,我们将Application.targetFrameRate设置为60,将OnDemandRendering.renderFrameInterval设置为2,则系统会每隔一帧渲染一次,最终帧率便为30fps。

☞OnDemandRendering.effectiveFrameRate

该属性会给出应用渲染帧率的估算值。

估算值根据OnDemandRendering.renderFrameInterval、Application.targetFrameRate
和QualitySetting.vSyncCount的数值,以及显示器刷新频率计算得出。请注意这只是个估算值,并不一定是实际表现;当CPU同时在处理其他脚本、物理模拟、网络传输等等进程时,效率难免会降低,应用的渲染速度也可能变慢。

☞OnDemandRendering.willThisFrameRender

该API会告知当前帧是否会被渲染到屏幕上。我们可以在不渲染的帧上执行一些吃CPU性能的进程,比如复杂的数学运算、加载资源或生成预制件。

注意事项

  • 虽然帧的渲染速率降低了,但事件依旧会以平常的步调被传入脚本,意味着在未渲染的帧上一样会收到指令输入。
    为了防止输入延迟的出现,我们建议在输入指令时调用OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1,让按钮、移动动作等能及时响应。
  • 未渲染帧上的脚本写入、物理模拟、动画等繁重的进程并不受益于按需渲染,这使得CPU使用率会出现起伏,带来些许CPU和能耗的改善。

示例

在下方例子中,菜单上使用了按需渲染将帧率限制在了20fps,直到有指令输入。

using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;

public class Menu : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        QualitySettings.vSyncCount = 0;
        Application.targetFrameRate = 60;
     // When the Menu starts, set the rendering to target 20fps
        OnDemandRendering.renderFrameInterval = 3;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButton(0) || (Input.touchCount > 0))
        {
            // If the mouse button or touch detected render at 60 FPS (every frame).
            OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1;
        }
        else
        {
            // If there is no mouse and no touch input then we can go back to 20 FPS (every 3 frames).
            OnDemandRendering.renderFrameInterval = 3;
        }
    }
}

右滑查看完整内容

image

内容就介绍到这里,不过百讲不如一练,在文章的最后向各位提供一个展示按需渲染不同使用情景的示例项目,下载链接:

https://www.dropbox.com/s/ou5q6p9p9x2sdvc/OnDemandRenderingSample.zip?dl=0

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,772评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,458评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,610评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,640评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,657评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,590评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,962评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,631评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,870评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,611评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,704评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,386评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,969评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,944评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,179评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,742评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,440评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容