Unity UI优化

UI优化

动静分离、拆分UI、预加载、字体拆分、滚屏优化、网格重构优化、展示关闭优化、对象池、贴图优化、图集拼接优化、UI业务逻辑中GC优化等。

一、动静分离

** 问题：**unity中UGUI系统都是使用网格模型来构建，UI元素只要“动”，就会发生网格的重构合并。正所谓牵一发而动全身，少的UI元素的动导致整个UI的重构，由此带来重绘导致了cpu的开销。

解决方案： UGUI系统亿Canvas作为自己的重绘节点，所以需要以canvas作为节点拆分动和静的UI元素。比如某个展示页面比较复杂，可以将那些静止不会发生变化的（动画、颜色、材质等）放到一个canvas下，把那些需要动的如常见的动画、特效等UI放到一个canvas下。有些常驻的动画，也可以单独做一个canvas作为这些效果的根结点。

二、拆分过重的UI

问题：随着项目的迭代，UI系统的复杂度不断上升。如果没有良好的划分和设计，会导致UI功能和结构越来越臃肿。UI实例化和初始化时，CPU消耗变大，后期维护迭代也变得越加困难。

解决方案：在UI设计的最初阶段就要把各个画布的主要职责划分出来，一些窗体和图标动效等也需要拆分出来作为预制体。对于一些复杂的界面加载和实例化，可以逐模块分散加载。

三、 UI预加载

问题：有些UI可能比较小、难以拆分，亦或者拆分后任然消耗很多CPU，它比较大常驻在界面。

解决方案：这些UI可以在游戏开始前加载UI资源但不实例化，只是将其加载到内存中。跟进一步将UI的实例化和初始化也提前到游戏开始前。实例化和初始化完成后，将其“隐藏”起来，待到需要的时候再将其展示出来。“隐藏”即可以将UI放在某一特定不被渲染或者未激活的层级，也可以将其放到摄像机视角之外藏起来（遮影步QAQ）。

Tips: Unity自带Preload功能，在编辑器平台设置里面。Unity会在进入应用的时候讲这些预制体进行预加载。

四、字体拆分

问题：字体一定程度上站了很大的空间（汉字），而且游戏打多需要的文字固定，没必要仅为少数的文字使用而加入整个字体库。

解决方案：数字字母等固定的字符可以单独打包，汉字常用字符3000足够游戏使用，真遇到特殊字符可以单独添加进去，在通过unity下的字体制作工具打包处理。

五、scroll view等列表优化

*问题：在背包或一些数据项比较多的应用中，scroll view常常会有大量的元素存在，他们在窗口中的不断滚动变化导致前面说的网格重构，消耗大量的CPU资源。

解决方案：类似scroll view这样的组建需要有自己优化过的自定义组件，当然也有很多这种优秀的开源方案。大都类似数据库查表一样进行将数据进行分页，只实例化加载稍微比可视化区域大点的数据项UI，当滚动达到一定范围后再销毁一部分不可见的元素，同时加载一部分后续可能显示的元素，也会借助后续提到对象池技术实现这一部分。

六、 网格重构优化

问题：UGUI系统网格合并机制是，只有将相同材质球的网格合并在一起，才能达到最佳效果。一个材质球对应一个图集，只有相同图集内的图片才需要合并在一起。当元素需要改变颜色时，是通过改变顶点颜色实现，然后将他们重新合批到网格中去。在UI动画里修改UI颜色时，UGUI都会对网格进行重构。

解决方案：此时我们需要自定义UI元素的材质球，通过自定义材质球改变相应的颜色变化，此时UGUI不再重构网格，因为把渲染工作交给了新的材质球，而非通过UGUI设置顶点颜色达到效果。（操作不当，自定义材质可能引发渲染排序等问题）

七、 UI的展示和隐藏

问题：打开和关闭界面都会消耗一定的CPU，打开需要实例化和初始化，关闭需要效果。

解决方案：利用碎片时间预加载。关闭时隐藏节点而不是效果，为了避免关闭和激活时网格重构，可以将UI移出屏幕，此时需要注意这些不可见的UI元素需不需要停止起内部的一些逻辑，待显示时再调用。为了避免移出屏幕导致的相机裁剪变化，可以单独设置一个层级为不可见的layout，需要显示时再将UI元素放在可见层级中去。

八、对象池的使用

问题：UI元素中比如scroll view中的选项类似于游戏物体中的子弹，需要大量的显示和效果，它们很零碎有很多，实例化和效果过程中会产生很多内存碎片和GC。

解决方案：采用对象池技术对这些对象池化，需要时从对象池申请，“销毁”时将其放到池中，重复利用内存。

tips：

1. 每个需要使用对象池的对象都需要继承对象的基类对象，便于重载和区分，并区别初始化。
2. 销毁时对对象池接口回收，不要重复或忘记回收，因此在设计的过程中就要统一接口。
3. 场景结束时及时销毁对象池，避免内存驻留。
4. 对象池应该是可伸缩的，在实例化对象超出对象池大小时自动扩充池子大小，在实例化对象不频繁和少量时可以缩减容量。

九、UI贴图优化

问题：倒入贴图资源时，贴图的某些属性或数据其实并不是必要的，但要占用很大的空间，不合理的贴图大小也会增大资源占用。

解决方案：导入贴图资源时注意事项：

1. alpha通道是否需要
2. 2次方贴图大小
3. 读写权限是否需要
4. minimal是否需要
5. 合适的压缩方式。
   
   上述过程可以通过unity editor扩展asset importer pipeline的方式自动化管理，可以通过Texture Importer类控制指定导入路径的图片具体设置。

《Unity高级编程》读书笔记