性能优化入门

19.1 性能优化的核心指标

指标	目标	说明
FPS	≥ 30（移动端），≥ 60（PC）	帧率
Draw Calls	< 200（移动端），< 1000（PC）	CPU 向 GPU 发送的渲染命令数
Tris/Verts	视平台而定	每帧渲染的三角形/顶点数
SetPass Calls	越低越好	切换渲染状态的次数
Memory	不超设备限制	内存占用（纹理、网格、音频）

19.2 使用 Profiler

Window → Analysis → Profiler（Ctrl+7）

主要模块

模块	用途
CPU Usage	各项操作的 CPU 耗时
Rendering	渲染相关数据（Draw Calls、Tris 等）
Memory	内存分配和回收
GPU Usage	GPU 执行时间
Audio	音频性能

Profiler 使用技巧

连接真机进行性能分析（Profile 真实设备表现）
关注 GC Alloc 列，寻找不必要的内存分配
Deep Profile 模式（性能开销大但能看到每个函数的调用耗时）
使用 Profiler Markers 标记自定义代码段

19.3 渲染优化

Draw Call 合并

// 检查当前 Draw Calls
Debug.Log($"当前 Draw Calls: {UnityStats.drawCalls}");

// 开启静态合批（Static Batching）
// 将 Static 物体标记为 Batching Static

// 动态合批（Dynamic Batching）
// Unity 自动合拼小物体（要求同材质、顶点限制等）

// GPU Instancing（针对大量相同物体）
// 材质开启 Enable GPU Instancing

优化原则

材质数量越少越好：多个物体共用同一材质减少 SetPass Calls
纹理图集（Atlas）：将多个小纹理合并为一张大纹理
LOD（Level of Detail）：远距离使用低面模型
遮挡剔除（Occlusion Culling）：被遮挡的物体不渲染

// 手动控制物体的可见性
public class LODController : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private GameObject highDetail;
    [SerializeField] private GameObject lowDetail;
    [SerializeField] private float distanceThreshold = 20f;

    void Update()
    {
        float dist = Vector3.Distance(
            transform.position, 
            Camera.main.transform.position
        );
        
        highDetail.SetActive(dist < distanceThreshold);
        lowDetail.SetActive(dist >= distanceThreshold);
    }
}

19.4 脚本优化

// ❌ 避免：每帧 Find
void Update()
{
    GameObject player = GameObject.Find("Player");
}

// ✅ 推荐：缓存引用
private Transform player;

void Start()
{
    player = GameObject.Find("Player").transform;
}

void Update()
{
    // 使用缓存的 player 引用
}

// ❌ 避免：每帧分配内存
void Update()
{
    Vector3[] positions = new Vector3[10];  // 每帧分配
}

// ✅ 推荐：重用数组
private Vector3[] positions = new Vector3[10];

void Update()
{
    // 重用 positions 数组
}

// ❌ 避免：字符串拼接
void Update()
{
    Debug.Log("Health: " + health + "/" + maxHealth);
}

// ✅ 推荐：使用 StringBuilder 或 string.Format
private StringBuilder sb = new StringBuilder(64);

void Update()
{
    sb.Clear();
    sb.Append("Health: ").Append(health).Append("/").Append(maxHealth);
    Debug.Log(sb.ToString());
}

19.5 内存优化

资源管理

// 使用 AssetBundle 按需加载
AssetBundle bundle = AssetBundle.LoadFromFile(path);
GameObject obj = bundle.LoadAsset<GameObject>("Enemy");
bundle.Unload(false);  // 卸载 AssetBundle，保留已加载的对象

// Resources 目录的资源随场景常驻内存
// 尽量使用 Addressables 或 AssetBundle 管理

纹理压缩

平台	推荐格式
iOS	ASTC
Android	ETC2（支持 OpenGL ES 3.0）
Desktop	DXT / BC7

其他技巧

使用 Sprite Atlas 合并 2D 图集
禁用不必要的组件（如禁用未使用的 AudioSource）
对象池（详见第 16 章）减少 GC 压力
使用 Object.DontDestroyOnLoad 谨慎（对象不会被卸载）

19.6 各平台优化目标参考

平台	目标 FPS	建议 Draw Calls	建议 Tris
低端 Android	30	< 100	< 100k
中端 Android	30-60	< 200	< 200k
iOS（iPhone 12+）	60	< 300	< 300k
PC	60+	< 1000	< 500k
Console	30-60	< 800	< 500k

19.7 本章小结

性能优化的核心是减少 Draw Calls 和内存分配
Profiler 是定位性能瓶颈的首选工具
静态合批、GPU Instancing、LOD、遮挡剔除是渲染优化四大手段
脚本优化重在缓存引用和避免每帧分配
纹理压缩和资源按需加载减少内存占用
优化应该先定位瓶颈再精准优化，避免过度优化

练习题

使用 Profiler 分析场景，找出 CPU 耗时最高的模块
在场景中放置 1000 个 Cube，对比开启/关闭静态合批的 Draw Calls
用对象池优化一段频繁 Instantiate/Destroy 的代码，对比 GC Alloc
为角色模型设置 LOD Group，观察不同距离的面数和性能变化