Unity5.x shader打包AssetBundle总结

最近比较忙，好久没有更新博客了，新项目切换到unity5.x后使用了新的打包机制，在打包shader的时候遇到了一些问题，这里来记录一下吧。

在上一个项目中，我们使用unity4.7，对于shader并没有进行依赖打包，而是由unity打包到了每个用到的AssetBundle中去，其实这样是“很不科学的”。这样不仅增加了ab的总体积，而且还会在运行时产生很多的shader实例，增加很多的显存占用。所以我们决定把自定义的shader打包成一个AssetBundle。

用到的工具：

1、UnityStudio：https://github.com/Perfare/UnityStudio/releases

这是一个解包AssetBundle的工具，可以查看和导出ab中的资源。

2、Unity自带的profiler

下面是一些尝试和结果分析：

一、不进行依赖打包（不需要设置GraphicsSetting，不给自定义shader设置AssetBundle Name）

这种情况unity5.x还是与unity4.x一样，把shader打包到每一个使用它的AssetBundle 中去，这样就会同时存在多个一样的shader，并在运行时产生多个shader实例。

如下图：

这个Character是我们自定义的一个shader，在运行时产生了多个实例：

使用UnityStudio解包一个ab可以看到，我们自定义的shader ParticlesAlphaTintColor被打包到ab中：

打包后的运行测试结果如下：

1、编辑器是pc平台的时候，打出来的包在编辑器里运行是正常的。

2、编辑器是安卓时，打出来的包在编辑器里运行显示粉红（查看材质可以发现并不是丢失材质和shader），但在手机正常。

这是为什么呢？这是因为以安卓为平台打包的时候被打包的shader被编译成安卓平台的版本，在unity编辑器中运行会发生异常。这是从4.x到5.x一直有的问题。

解包后我们可以看到不同平台编译出来的shader subProgram不同。

Pc：

安卓：

二、依赖打包（将shader设置AssetBundle Name打包）

使用这种方式，需要将shader添加到GraphicsSetting-> always included shader设置中，否则shader也会显示粉红。注意要在设置Graphics之后把shader重新打包，在能生效。

文档中也有说到：https://docs.unity3d.com/Manual/class-GraphicsSettings.html

测试结果如下：

1、编辑器是pc平台的时候，打出来的包在编辑器里运行是正常的。

2、编辑器是安卓时，打出来的包在编辑器里运行显示粉红（查看材质可以发现并不是丢失材质和shader），但在手机正常，原因同上。

再使用profiler查看，可以发现shader可以被物体共用了，随着物体数量的增加也不会产生多个shader实例。（下图有两个Character是因为编辑器中ShaderVariantCollection跟踪到了这个shader，也算一个引用）

这时解包模型的ab，也不会看到shader被打进ab中了，它们只存在与自己的ab包中。

三、注意事项

1、细心的朋友会发现，一中我们profiler中看到的Character是45.7k，而二中是334k，这是因为Character是一个多变体的shader，而加入了GraphicsSetting-> always included shader后，会将它所有的变体打包到游戏中。

2、在测试打包的过程中我发现一个有趣的现象--- unity5.4和4.x打包后的shader解包（非依赖打包）出来看起来不一样：

5.4没有看到代码，而是看到GPUProgramID

而4.7是直接看到代码

结合最新更新的unity5.5的更新日志，似乎可以看出点端倪：

https://unity3d.com/cn/unity/whats-new/unity-5.5.0

---Shaders: Shaders are now exported to the Unity player completely in binary. There is no Shader text string and parsing in run time.

3、关于untiy内置shader

如果没有设置到GraphicsSetting-> always included shader中，那么会打包到依赖它的ab中，如果设置了就不会打包进去。而是再构建的时候，就导入到你的游戏。

4、手动设置shader 加入GraphicsSetting-> always included shader很麻烦，怎么办？

其实是可以使用代码设置的：

来自：http://www.hiwrz.com/2016/04/18/unity/175/

[MenuItem("Test/测试设置included shader", false, 11)]
public static void TestIncludedShader()
{
string[] myShaders = new string[1]{
"Legacy Shaders/Diffuse"
};
SerializedObject graphicsSettings = new SerializedObject (AssetDatabase.LoadAllAssetsAtPath ("ProjectSettings/GraphicsSettings.asset") [0]);
SerializedProperty it = graphicsSettings.GetIterator ();
SerializedProperty dataPoint;
while (it.NextVisible(true)) {
if (it.name == "m_AlwaysIncludedShaders") {
it.ClearArray();
for (int i = 0; i < myShaders.Length; i++) {
it.InsertArrayElementAtIndex(i);
dataPoint = it.GetArrayElementAtIndex (i);
dataPoint.objectReferenceValue = Shader.Find(myShaders[i]);
}
graphicsSettings.ApplyModifiedProperties ();
}
}
}

5、加入AlwaysIncludedShaders的shader是开始游戏的时候就全部编译了吗？

答案是不会，加到always include 的shader，会将shader的所有变体打包到游戏，用到的时候才会加载用到的变体到内存！需要预加载变体可以使用：ShaderVariantCollection

值得注意的是unity5.x内置的 Standard shader是一个有成千上万变体的shader，要谨慎的把它加入到GraphicsSetting-> always included shader，因为1中的原因，会使得你的包体非常大，打包也非常耗时。至少在我测试下是一直卡在这个界面到下班都没有响应。。

文档里面也有提到：

6、关于shader加载和预热的一些资料：

Unity - Manual: Optimizing Shader Load Time

https://docs.unity3d.com/ScriptReference/ShaderVariantCollection.html

http://www.seven-fire.cn/archives/174

https://www.zhihu.com/question/30087487

https://zhuanlan.zhihu.com/p/21949663