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title: UE5 MergeActor使用笔记
date: 2022-09-23 14:28:31
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rating: ⭐
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## MergeActor
文档地址文档地址https://docs.unrealengine.com/5.0/zh-CN/merging-actors-in-unreal-engine/
UE5针对Nanite增加了Approximate。使用这些功能建议点MergeActorSettings确认完设置再执行功能。
![500](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/Images/MergeActor5.png)
### Merge
合并模型与材质DrawCall等于材质数量不会保留UV。
比较适合这种由多种小零件组合成的模型:
![900|900](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/Images/MergeActor4.png)
Merge还有一个作用就是可以合并重复的材质、去掉LightMapUV以及生成Nanite。左下角有个Replace Source Actor选项可以代替场景中的Actor。
![1200](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/Images/MergeActor3.png)
### Batch
用于创建instanced Static Mesh components。
![400|400](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/Images/MergeActor1.png)
![900|900](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/Images/MergeActor2.png)
### Simplify
用于生成Proxy Geometry 适合远景物体,**不能用于处理Nanite物体**。 https://docs.unrealengine.com/5.0/zh-CN/proxy-geometry-tool-overview-in-unreal-engine/
#### HLOD
- 把模型分组降低Draw calls
- 合并材质和贴图atlas
- 在远处时自动替换成合并后的Static Meshes
- 100% 非破坏性流程,可以随意更改
### Approximate
可以**用于处理Nanite物体**的Simplify版本。
#TODO
https://docs.unrealengine.com/5.0/zh-CN/building-hierarchical-level-of-detail-meshes-in-unreal-engine/
### 减少Draw calls
少量的大物体 替代大量的小物体
- 糟糕的剔除
- 糟糕的光照贴图
- 糟糕的碰撞计算(精度低)
- 糟糕的内存占用
### LODs
- 简化模型
- 把模型换成另一个更简单的
- 远处的模型面数少
- 可以把多材质换成单材质
### 模块化
- 模块化可以节省制作时间和内存
- 会增加Draw calls
- 可以用merge meshesmerge actors
### Instanced Rendering
- 自动合批:相同网格相同材质 自动合并成一个Draw call
- 有时候仍然需要手动设置
- 植被和草工具可以帮助做Instancing
### HLOD
- 把模型分组降低Draw calls
- 合并材质和贴图atlas
- 在远处时自动替换成合并后的Static Meshes
- 100% 非破坏性流程,可以随意更改
## 其他
### Merge 规则
- The more common a mesh AND the lower poly the better (合并常用且面数低的)
- Merge only meshes within the same area (只合并同一区域的网格体)
- Merge only meshes sharing the same material合并具有相同材质的mesh
- Meshes with no or simple collision are better for merging没有或只有基础collision的mesh适合merge
- Smaller meshes or meshes receiving only dynamic are better candidates小的mesh或者dynamic的mesh适合merge
- Distant geometry is usually great to merge(远处的mesh适合merge , 类似HLOD)
### Material
- 在远距离时,禁用顶点偏移(world position offset),因为在距离很远时,几乎看不到动画效果
- 在低性能设备上,可以启用 full rough慎用 high quality reflection, 启用single-pass linear rendering
- Additive can only brighten the material ,while Modulate can only darken the material**贴花**
- 材质数量要少使用要尽可能频繁这样可以减少GPU切换着色器的频率 减少draw call

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title: UE5优化方法与实践笔记
date: 2022-09-26 10:06:37
excerpt:
tags:
rating: ⭐⭐
---
## 前言
视频推荐https://www.youtube.com/watch?v=ZRaeiVAM4LI
其他https://zhuanlan.zhihu.com/p/629225258
GPU Visualizer工具显示命令 **ProfileGPU**
### Sample Workflow
1. Run `Stat unit`
- shows the render thread is taking 50 ms.
2. Then run `stat scenerendering`
- shows that 25 ms is in the RenderViewFamily
- leaving us with 25 ms that the render commands are taking up
3. Finally, run `stat sceneupdate`
- we see that there is 25 ms in AddLight RT
- we see that it is being called 10 times a frame
4. We then need to go look at who is calling AddLight via a break point. And see why adding a specific light or lights is so slow. Usually it is the case that a specific light being added in a way that is doing more work than actually needs to be done. (e.g. attaching / reattaching it)
## 优化笔记
r.Lumen.DiffuseIndirect.MeshSDF.RadiusThreshold
让物体包围球的半径大于上述两个决定的数值的时候才参与mesh sdf的软追踪。
某些情况下,创建移除 WPO/PDO 的材质 LOD 可能不切实际,但这些转换的最终效果在远处很小。用于`r.Shadow.Virtual.Cache.MaxMaterialPositionInvalidationRange`设置一个距离(以厘米为单位),超过该距离将忽略这些材质的缓存失效。
为了在这些情况下更好地优化,可以使用启用可选的**单独静态缓存**`r.Shadow.Virtual.Cache.StaticSeparate 1`模式。此模式将物理页面池的大小加倍,以便可以将给定页面中的静态几何与动态几何分开缓存。即使动态几何移动了,也不需要重新绘制静态几何。
### Nanite
r.Nanite.AllowWPODistanceDisable
### 非纳米变形和树叶
可以使用骨骼动画变形的几何体,或使用世界位置偏移或像素深度偏移的材质总是使缓存页面每帧无效。根据定义,这些案例也必须是非 Nanite——这更昂贵——因此确保谨慎使用这些功能并控制边界是极其重要的。
在某些情况下,例如草地,有时是树叶,仅使用[接触阴影](https://docs.unrealengine.com/5.0/en-US/contact-shadows-in-unreal-engine)就足以替代高分辨率阴影贴图。在前景中需要高细节阴影的情况下,请考虑以下内容以帮助降低性能成本:
- 非 Nanite 对象仍然遵守常规阴影 CPU 剔除设置,例如`r.Shadow.RadiusThreshold`. 使用这些来帮助控制将这些对象渲染到虚拟阴影贴图中的成本。
- 在有很多树叶的场景中,强烈建议使用 禁用粗糙页面中的非 Nanite 对象`r.Shadow.Virtual.NonNanite.IncludeInCoarsePages 0`。或者,考虑在不需要时 [完全禁用粗糙页面。](https://docs.unrealengine.com/5.0/en-US/virtual-shadow-maps-in-unreal-engine#coarsepages)
- 在效果不再明显的距离使用网格 LOD 切换到不使用 WPO/PDO 的材料。在某些情况下,可以关闭远处这些对象的动态阴影投射,并完全依赖屏幕空间接触阴影。
对于平行光,还有其他可用选项:
- 距离场阴影接管非 Nanite 几何体,超出由光的级联阴影贴图部分设置的**动态阴影距离可移动光距离。**为远处的非 Nanite 切换到距离场阴影可以显着提高性能,因为该几何体不具有 Nanite 提供的细粒度 LOD 缩放。
- 在某些情况下,创建移除 WPO/PDO 的材质 LOD 可能不切实际,但这些转换的最终效果在远处很小。用于`r.Shadow.Virtual.Cache.MaxMaterialPositionInvalidationRange`设置一个距离(以厘米为单位),超过该距离将忽略这些材质的缓存失效。
如果运动很明显,这可能会导致阴影“模糊”,并且对象会错误地自我形成阴影,但通常这些伪影是性能和便利性的合理折衷。
### 普通植被
普通植被最快最有效的优化方式是做好LOD减少culling distance.除此之外,还有两个因素对性能也有一定的影响。
- foliage actor的范围
foliage actor的默认tile的大小是256如果一个tile下有大量的植被而且植被密度非常浓密的时候这里不仅会引起分区流送引起cluster tree构建的卡顿也会导致gpu下prepass和basspass消耗过高因为默认的剔除盒子太大导致prepass和basspass存在大量的vs的overdraw.
- cluster tree遮挡剔除盒子大小
cluste tree的剔除盒大小决定了这一块instance是否绘制过大的盒子会引起prepass和basspass的vs阶段的overdraw过小的盒子导致存在大量的遮挡剔除查询导致render线程耗时过高而且也会产生过多的drawcall。引擎对于cluster tree的控制参数都是全局的有一些component适用也一些则不合适。过密的component须要提高盒子的粒度过于稀疏而且面数不高的可以减少盒子数。因为如果植被特别影响性能的时候可以修改引擎支持让这些参数跟着component走。引起cluster tree盒子的因素有点多这里主要聊三个。
foliage.MaxOcclusionQueriesPerComponent
控制每个component的最多盒子数
foliage.MinOcclusionQueriesPerComponent
控制每个component的最少盒子数
foliage.MinInstancesPerOcclusionQuery
控制每个盒子最小包含的实例数
如果这个盒子粒度控制好在植被比较多的情况下可以在prepass和basspass省下2MS的预算。
## 游戏的优化指标
目标性能30帧 约30ms
2000-3000是合理drawcall次数5000较高10000有问题
### 优化建议
1. 远景或者不太容易见到的灯光不产生阴影
2. Spotlight不要超大开角可以降低阴影分辨率衰减半径不要设置过大只需照亮需要照亮的主题即可如果不投射阴影可以改成点光源。
3. 灯光需要减少级联阴影的使用量,在远景处尽可能得使用距离场阴影
1. 方向光降低DynamicShadowDistanceMoveableLightNum Dynamic Shadow Cascades的值。适当调整DistanceFieldShadowDistance与DistanceFieldTraceDistance。
2. 其他光:降低**Max Draw Distance**,减少渲染范围;控制**Attenuation Radius**、**Cone Angle**减少叠加。具体可以使用**ViewModel - Optimization ViewModes - Light Complexity**来进行检查。
3. 其他光降低ShadowResolutionScale并且调整亮度让玩家看不出阴影质量较低。
4. 对于**非Nanite物体**的阴影,可以使用**r.Shadow.RadiusThreshold**来减少投射阴影的物体数量。
5. VSM
1. 局部光16k8级Mipmap
2. 方向光16k 17级Clipmap
3. 纹理池上限:`r.Shadow.Virtual.MaxPhysicalPages (4096)`
4. Lod精度偏移
1. `r.Shadow.Virtual.ResolutionBiasDirectional`
2. `r.Shadow.Virtual.ResolutionBiasLocal`
5. 减少SMRT的采样次数来提高软阴影的性能。
4. Lumen
1. 距离场的设置![[Lumen_StaticMeshDistanceFieldSettings.png|1000]]
5. Nanite
1. UE5.1针对树等植被采用了直接的建模式树叶而非之前的Mased+卡片的方式实现此时再配合StaticMesh中NaniteSettings的**Preserve Area**。拉远了树木上的树叶就不会消失了。
1. <iframe height=450 width=800 src="https://cdn2.unrealengine.com/p-area-off-opt-0c8757e8275f.mp4" frameborder=0 allowfullscreen> </iframe>
2. <iframe height=450 width=800 src="https://cdn2.unrealengine.com/p-area-on-opt-1s-89bb46d92142.mp4" frameborder=0 allowfullscreen> </iframe>
2. UE5.1支持了WorldPositionOffset但这个效果在远距离下并不明显需要根据距离优化掉。可以通过**View Mode - Optimization View Mode - Evaluate World Position Offset**来查看。
6. 控制RayTracing渲染功能的距离与范围
1. 按角度与距离剔除
1. r.Raytracing.Culling 1
2. r.Raytracing.Culling.Radius 10000 100米
3. r.Raytracing.Culling.Radius 1 5度
2. 设置光追组
1. StaticMeshComponent - RayTracing - Advanced - Raytracing Group Id /Culling Priority
7. 针对粒子特效可以调节Cut Off的裁剪系数Spawn TimeSpawn Rate等等可以在保证效果的同时来降低粒子数量的参数
1. https://www.youtube.com/watch?v=_T-BTiMF7XA
2. https://docs.unrealengine.com/4.26/en-US/RenderingAndGraphics/Niagara/EmitterReference/RenderModules/
8. 尽可能使用贴花
9. 模型优化
1. 给模型生成LOD以及HLOD
1. Level Of Detail Coloration->Mesh LODs(可以**用红绿蓝三种颜色来**检验不同屏幕尺寸的LOD变化
2. 对于远处会闪烁的模型需要关闭LOD的`自动计算LOD距离`并且手动制作LOD。
2. 模型转换为Nanite后可以使用Nanite Tools来检查Nanite转换是否正确
3. 如果是**大量OverDraw Nanite模型**,可以使用**UE内置建模工具**的**Merge功能**将模型进行合并。
10. 使用剔除功能减少渲染的图元数
1. 使用`Stat InitViews`检查当前渲染图元数,以及之后优化完之后的图元数。**View Visibility**、**Occlusion Cull**为剔除消耗,**Processed**、**Frustum Culled**、**Occluded**剔除前后图元变化。
2. 给模型的LOD选项中设置**MinDrawDistance、DesiredmaxDrawDistance、CurrentMaxDrawDistance让模型在较远处被剔除**,适合一些细小的装饰类模型。
3. 使用剔除用Volumn。
11. 材质、蓝图等等,如果可以创建实例就使用实例
12. 综合优化视频
1. Adjusting Your Content to Perform on Target Hardware https://www.youtube.com/watch?v=Ln8PCZfO18Y
13. 贴图优化
1. 调整贴图的LOD Bias
2. 使用rdTexTools 插件优化贴图
14. 使用MergeActor工具将模型转化成Instance或者将细碎的模型组合成一个模型。
15. 调整材质减少材质复杂度以及使用的材质指令量。EPIC给出的建议300左右正常、**500+优化**、**1000+尽量减少**。
16. HLOD 估计适合组合拼装的房子 https://www.youtube.com/watch?v=WhcxGbKWdbI
1. 知乎介绍文章https://zhuanlan.zhihu.com/p/77509062
2. HLOD需要在世界设置中的LODSystem中打开。
17. 场景模型剔除 推荐视频https://www.youtube.com/watch?v=6WtE3CoFMXU
1. Show-Visualize-Advanced-CameraFrustums可以查看摄像机范围外的物体与遮挡物体。
2. Volumn
1. CullDistanceVolumn 根据对象距摄像机的距离及其尺寸对对象进行剔除即不绘制到屏幕上。当对象小到可被视为不重要时即可不绘制对象从而优化场景。尺寸是按照边界框的最长边计算的而剔除距离是根据与该尺寸最接近的距离计算的。
2. HierarchicalLODVolumn
3. MeshMergeCullingVolumn与HLOD有关
4. PrecomputedVisibilityVolumn这类体积会保存Actor的可视性以了解它们在场景中的位置。应仅将这些体积放置在玩家可以到达的区域。视频是把玩家可以到的地方直接放满了
3. Debug方法
1. FreezeRenderingFoliage.Freeze、FX.FreezeGPUSimulation、FX.FreezeParticleSimulation
2. r.VisualizeOccludedPrimitives1
3. ToggleDebugCamera
18. UE5 OpenWorld WorldComposition Datalayer 里面有附带大世界的HLOD 以及Nanite生成方法以及对应的CommanLethttps://www.youtube.com/watch?v=ZxJ5DG8Ytog
![[UE5 MergeActor使用笔记]]
### DLSS与动态分辨率
DLSS 在5.03上没有效果动态分辨率不支持PC。
https://docs.unrealengine.com/5.0/en-US/dynamic-resolution-in-unreal-engine/
### 蓝图的方法
![900](https://docs.unrealengine.com/5.0/Images/designing-visuals-rendering-and-graphics/rendering-optimization/dynamic-resolution/DynamicResBlueprint.webp)
### c++的方法
```
GEngine->GetDynamicResolutionStatus()->SetEnabled(true);
```
将 _SetEnabled_ 设置为 **false** 可将其禁用。
>在实际启用或禁用动态分辨率时,游戏线程逻辑掌握最终程序控制权限,所以如果你是用蓝图在运行时启动它,这会优先于代码设置。要将游戏用户设置恢复到初始状态,请使用以下命令行:
```
GEngine->GameUserSettings->ApplyNonResolutionSettings();
```
### 命令行
你可以使用 **运算模式Operation Mode** 设置如何在游戏中覆盖和使用动态分辨率设置在游戏中覆盖它和使用它的方式。为了控制这种模式在项目所对应平台Xbox One、PlayStation 4等的平台配置描述或设备描述你可以使用下列控制台命令
```
r.DynamicRes.OperationMode
```
使用下列数值之一来设置运算模式如何针对项目的平台工作:
- **1** 是根据游戏用户设置状态在C++或蓝图中设置)启用动态分辨率。
- **2** 是无论游戏用户设置状态如何都启用动态分辨率。
启用动态分辨率后,下列控制台变量会设置屏幕百分比的最大值和最小值,以及在降低分辨率之前任何给定帧的最大预算。如果你不设置,这些变量都有默认值:
| 控制台变量 | 默认值 | 描述 |
| -------------------------------- | ------ | ------------------------------------------ |
| r.DynamicRes.MinScreenPercentage | 50 | 设置要使用的最小屏幕百分比。 |
| r.DynamicRes.MaxScreenPercentage | 100 | 设置用于分配渲染目标的最大主要屏幕百分比。 |
| r.DynamicRes.FrameTimeBudget | 33.3 | 设置帧预算(以毫秒为单位)。 |
你可以使用Unreal Engine中的"设备描述Device Profiles"窗口设置和管理配置文件。可以通过"文件File"菜单选择 **编辑Edit> Developer Tools开发者工具> Device Profiles设备描述** 来访问此窗口。
### 暂停和恢复动态分辨率
有时你可能需要为项目启用动态分辨率,但你又不想对主大厅之类的区域启用。动态分辨率可以随运作模式暂停和恢复。下列控制台变量可用于设置动态分辨率的运算模式:
```
r.DynamicRes.OperationMode
```
| 数值 | 描述 |
| ---- | ------------------------------------------ |
| 0 | 禁用(默认) |
| 1 | 根据GameUserSettings中使用的设置启用。 |
| 2 | 无论GameUserSettings中的设置如何都会启用。 |
## DLSS 与 FSR
UE5使用DLSS时需要关闭TAA并且调整[[ScreenPercentage与描边宽度问题解决]]
### DLSS
- 下载地址https://developer.nvidia.com/rtx/dlss/get-started#ue-version
### FSR
- 使用方法与参数详解https://zhuanlan.zhihu.com/p/437537928
- 下载地址https://gpuopen.com/learn/ue-fsr2/

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@@ -0,0 +1,307 @@
---
title: UnrealInsight以及其他性能监测工具
date: 2022-08-10 22:18:31
excerpt:
tags: Profiler
rating: ⭐⭐⭐
---
# 前言
目前主要使用的是Unreal Insights。其他工具有
- Stat用于实时显示数据。
- GPU Profiler用于显示简单的GPU性能损耗情况。
- UnrealFrontend Profiler似乎已经被Unreal Insights代替。
## Unreal Insights
- 官方视频:[UnrealFestOnline2020用Unreal Insights收集、分析及可视化你的数据(官方字幕)](https://www.bilibili.com/video/BV1Ay4y1q7Kj?share_source=copy_web&vd_source=fe8142e8e12816535feaeabd6f6cdc8e)
- 官方文档:[UnrealInsights](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/UnrealInsights/Reference/)
- [Networking Insights](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/UnrealInsights/NetworkingInsights )
- [Animation Insights](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/UnrealInsights/AnimationInsights )
- [Slate Insights](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/UnrealInsights/SlateInsights)
- [Animation Insights](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/UnrealInsights/AnimationInsights/)
- [Memory Insights](https://docs.unrealengine.com/5.0/zh-CN/memory-insights-in-unreal-engine/)
- 其他知乎文章参考:
- [UE4性能分析工具 Unreal Insights](https://zhuanlan.zhihu.com/p/511148107)
- [Unreal Insights分析卡顿和降帧](https://zhuanlan.zhihu.com/p/514263195)
- [UE UnrealInsights 使用与实现](https://zhuanlan.zhihu.com/p/458086085)
### 与Profiler 的对比
- Profiler 只能记录 CPU 侧的开销信息Unreal Insights 对 CPU, GPU 的信息都能捕获到
- Profiler 能够直接从 Editor 内部打开并检测 Editor 下的性能Unreal Insights 只能作为独立应用打开,且必须通过添加启动参数才能统计到 Editor 的性能数据
- Profiler 对 Game Thread 的瓶颈定位分析粒度更小,能精确定位到开销较大的某个函数
- Unreal Insights 作为应用程序的性能更优,能更大程度上减少在本地进行性能检测时造成的额外影响
- Unreal Insights 支持远程监测,彻底消除 Profiling 本身对性能检测结果的影响
- Unreal Insights 在信息可视化上明显优于 Profiler有更加具有辨识度的色彩、便捷的操作和良好的交互体验
### 用法
1. 启动UnrealInsights其路径为`Engine\Binaries\Win64\UnrealInsights.exe`
2. 在工程或者游戏中启用trace命令。
3. 此时UnrealInsights会显示连接上的Session双击这个Session即可查看相关信息。
>PS.在Windows上开发打开了UE客户端会自动去连接Unreal Insights。trace的方法默认情况下会生成.utrace文件可以设置-tracefile=PATH设置生成的路径和文件名也可以使用.
#### 客户端
非Shipping版本的独立客户端命令行启动进行数据追踪。命令行需要附带运行工程以及 `-trace=cpu,gpu,frame,log`命令。例如 `D:\UnrealEngine\UE_4.27\Engine\Binaries\Win64\UE4Editor.exe D:\Work\Lyra\Lyra.uproject -game -WINDOWED -ResX=1280 -ResY=720 -trace=cpu,gpu,frame,log`
编辑器启动的游戏等可以打开命令窗口输入:
```text
trace.start frame,cpu,gpu | trace.stop 开始停止数据追踪
```
生成的`.utrace`文件会出现在项目的默认剖析目录中(...`/Saved/Profiling`)
#### 专用服务器
非shipping版本的ds,启动参数添加需要启动参数:
```text
-tracehost=127.0.0.1 -trace=cpu,frame,bookmark,log,loadtime,file,net,gpu,counters,animation -statnamedevents
```
会生成.utrace文件. 可以使用-tracefile=PATH 设置文件生成的目录。
#### 远程追踪
凭借Android Debug Bridge (adb)Android工具可通过USB线重定向TCP流量。要在Android设备上连接运行时应用程序首先指示[adb](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//developer.android.com/studio/command-line/adb)经由设备上通过USB建立的TCP连接传递
```text
adb.exe reverse tcp:1980 tcp:1980
```
Unreal Insights聆听TCP端口1980。
在设备上运行时应连接到 localhost因此操作系统将通过USB线路由流量。
```text
-tracehost=127.0.0.1
```
1. 手机端开启开发者模式数据线连接PC保持adb连接状态运行adb reverse tcp:1980 tcp:1980
2. PC端启动Unreal Insights自动监听1980端口
3. 设置android手机包的启动参数通过UE4CommandLine.txt。UE4CommandLine.txt文件中添加
```text
-tracehost=127.0.0.1 -trace=cpu,frame,bookmark,log,loadtime,file,net,gpu,counters,animation -statnamedevents
```
运行`adb push <path_to>\UE4CommandLine.txt /mnt/sdcard/UE4Game/<project_name>/UE4CommandLine.txt` 将文件放入手机项目相关目录。
4. 启动app. PC端Unreal Insights上可以看到手机Trace Session的Status变为LIVE。双击连接即可实时看到数据。同时.utrace文件也会被传到PC端
### 参数
| 命令行选项 | 用途 | 说明 |
| ------------------ | ------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| `-statnamedevents` | `CPUPROFILERTRACE_ENABLED` | 开启指定的追踪事件,若结合 `-trace=cpu`此选项将激活更多CPU时间事件。 |
| `-trace` | `-trace=cpu,frame,bookmark,...` | 追踪指定的Channel |
| `-tracehost` | `tracehost=X` | `-tracehost` 的更多详情,请参阅[Unreal Insights介绍](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/UnrealInsights/Overview) |
可用追踪的channel包括
- Log
- Bookmark
- Frame
- CPU
- GPU
- LoadTime
- File
- Net
## Stat
官方文档:[Stat命令](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/StatCommands/)
参考文章:[UE4 性能 - (一)瓶颈定位](https://zhuanlan.zhihu.com/p/438543980)
用于在屏幕上试试显示各种参数,常用的命令主要有:
- Stat Fps
- **Stat Unit**
- **Frame**: 即一帧所耗费的总时间。
- **Game**: CPU Gameplay线程处理游戏逻辑所耗费的时间。
- **Draw**: CPU渲染线程准备好所有必要的渲染所需的信息并把它从 _CPU_ 发送给 _GPU_ 所耗费的时间 。
- **GPU**: GPU接收到渲染所需信息之后将像素最终的表现画在屏幕上的耗时
- **Stat UnitGraph**:显示实时图标。
- Stat UnitMax
- **stat game**Game逻辑消耗情况。
- **stat initviews**:渲染物体剔除损耗情况。
- **stat SceneRendering** Draw Call情况。
- stat streaming overview贴图流占用内存情况。
- **stat startfile/stat stopfile**:开始/停止记录性能情况快照,最后会生成*.ue4stats。该文件可以使用[UnrealFrontend Profiler]打开。
- **stat slow/stat stopslow**:开始/停止获取实时数据。比如stat slow 0.01 10这将会渲染在过去的10秒内所有运行时间超过10毫秒的循环统计数据。
Stat也可以通过点击ViewportOption的Stat进行开启
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-dc405089eeca41afc5aec8cbdccb801c_720w.jpg)
## GPU
主要的工具:
- GPUProfile
- 第三方GPU调试工具
- RenderDoc
- NSight GraphicN卡
- Radeon GPU ProfilerA卡
- PIX微软
- GPAInter
如果有条件还是使用RenderDoc来调试比较好。建议先关闭帧数限制**- r.VSync** 可以关闭垂直同步):
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-006167bc0f3ad29efa9d23730f5c37fc_720w.jpg)
### GPUProfile
按下**Ctrl+shift+,** 或 者控制台命令: **ProfileGPU**打开:
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-10da9a1d961d2871b9ba1211265583b6_720w.jpg)
可以看出影响**GPU**瓶颈最主要的是**BasePass**和**PrePass** 。
- **PrePass RenderPrePass
- **Base pass RenderBasePass / TBasePassDrawingPolicy。**
- 渲染不透明和遮盖的材质,向 **GBuffer** 输出材质属性。
- 光照图贡献和天空光照也会在此计算并加入场景颜色。
- **Lighting **
- 阴影图将对各个光照渲染,光照贡献会累加到场景颜色,并使用标准延迟和平铺延迟着色。光照也会在透明光照体积中累加。
- **Fog **
- 雾和大气在延迟通道中对不透明表面进行逐个像素计算。
- **Post Processing **
- 多种后期处理效果均通过 GBuffers 应用。透明度将合成到场景中。
- 其中 **BasePass 0** =不透明网格。**BasePass 1** =用于Z深度的Alpha蒙版不透明网格。**BasePass Dynamic** =动画顶点,如**SkeletalGeoCacheAlembic等**。
几个值得注意的数据项:
- **Base Pass**
- **Deferred Decals**
- **Lighting**
- **SSR环境反射**
- **Translucency(半透明)**
- **Postprocessing(后期处理效果)**
- **Particle粒子**
### 材质复杂度
材质复杂程度在这里可以查看,**越红的越消耗**,原则上减少使用点动画和曲面细分等一些效果。**红色:**意味着性能消耗非常高 绿色:意味着性能消耗最低半透明:意味着增加性能消耗
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-5b219263c69ecd93a60cae157d172e2d_720w.jpg)
## CPU
### Game Thread
Game Thread 造成的开销,基本可以归因于 C++ 和蓝图的逻辑处理瓶颈常见于Tick 和高复杂度逻辑。大量物体同时 Tick 会严重影响 Game Thread 的耗时。
针对Tick可使用
- **stat game**:显示 Tick 的耗时情况
- **dumpticks**:可将所有正在 _tick_ 的 _actor_ 打印到 _log_ 中
复杂逻辑:需要借助 Unreal Frontend Profiler / Unreal Insights 等工具对游戏逻辑中开销较大的代码进行定位。
### Draw Thread (Rendering Thread)
Draw Thread 的主要开销来源于 **Visibility Culling** 和 **Draw Call**
**Visibility Culling** 会基于深度缓存(Depth Buffer) 信息,剔除位于相机的视锥体(Frustum)之外的物体和被遮挡住(Occluded)的物体,当游戏世界中可见的物体过多,剔除所需的计算量也将变大,导致耗时过长
- **stat initviews**:显示 Visibility Culling 的耗时情况,同时还能显示当前场景中可见的 Static Mesh 的数量(Visible Static Mesh Elements)
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-8b0bc9e9fa36490aa2acb201d67d01e9_720w.jpg)
**Draw Call**为CPU向GPU提交渲染数据的过程。在UE中只要将多边形赋予相同的Materials引擎将会自动合并Batch这个过程叫做**合批**。合批工具一般会把相同ShaderModel的材质合并到一起来实现具体就是把多个材质所用到的贴图合并到一起在一个材质中使用。并且使用一个Index来控制当前材质。
- **stat SceneRendering** 可查看 Mesh Draw Call 的数量
- 相比于面数,**Draw Call** 对性能开销的影响要大得多
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-6241ca05121a00c2ef7ed1cab16fccb6_720w.jpg)
### GPU Thread
- 顶点瓶颈(**Vertex-bound**)
- Dynamic Shadow
- 目前动态阴影(Dynamic Shadow)的生成主要依赖 **Shadow Mapping**Shadow Mapping 每生成一次阴影需要进行两次光栅化,因此当顶点数过多(可能源于多边形数量巨大,也可能源于不适当的曲面细分) Dynamic Shadow 将成为 GPU 在光栅化阶段的一大性能瓶颈
- **ShowFlag.DynamicShadows 0**: 使用该指令可关闭场景内的动态阴影(0表示关闭1表示开启),可在开启和关闭两种状态间反复切换,查看卡顿情况是否发生明显变化,以此判断 Dynamic Shadow 是否确实造成了巨大开销
- 着色瓶颈(**Pixel-bound**)
- 运行指令 **r.ScreenPercentage 50**,表示将渲染的像素数量**减半**_(也可替换成其他 0-100 之间的数)_观察卡顿现象是否明显减缓以此判断瓶颈是否 _Pixel-bound_
- **Shader Complexity**
- 显示对每一个像素所执行的着色指令数量,数量越多,消耗越大
- 场景中存在过多的半透明物体(Translucent Object),会显著增加 Pixel Shader 的计算压力,使用 **stat SceneRendering** 可查看 Translucency 的消耗情况;使用 **ShowFlag.Translucency 0** 来关闭(0表示关闭1表示开启)所有半透明效果
- 当Shader的实现逻辑过于复杂或低效时也会导致较高的 Shader Complexity
- 在 Viewport 中选择 Optimization Viewmodes → Shader Complexity可视化 Shader 造成的开销
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-bb73d794eea836f17c17f4da1a4264f5_720w.jpg)
- **Quad Overdraw**
- 着色期间 _GPU_ 的大部分操作不是基于单个像素,而是一块一块地绘制,这个块就叫 _Quad_,是由 4 个像素 _(2 × 2)_ 组成的像素块
- 当模型存在较多**狭长、细小的三角形**时,有效面积较小,但可能占用了很多 _Quad__Quad_ 被多次重复绘制会导致大量像素参与到无意义的计算中引起不必要的性能开销
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-52678eed135de118cf10fc9adfa520f0_720w.jpg)
- 进入 _Optimization Viewmodes → Quad Overdraw_,显示 _GPU_ 对每个 _Quad_ 的绘制次数
![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-68ac8b4d74ac9aacf2e632d36b94d2aa_720w.jpg)
- **Light Complexity**
- 场景内的动态光源(Dynamic Lights)数量过多时,会产生大量动态阴影(Dynamic Shadow)_如上述所说容易引起较大开销
- 动态光源的半径过大,导致多个光源的范围出现大量交叠,也可能导致严重的 _Overdraw_ 问题
- 进入 _Optimization Viewmodes → Light Complexity_,查看灯光引起的性能开销
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-fe971576642cfebbaf6f9288490e3d31_720w.jpg)
- 内存(**Memory-bound**)_引起的瓶颈
- 有时性能瓶颈还在于过高的内存占用,其中最常见的是大量的纹理(Texture)_加载和采样
- 使用 **stat streaming overview**,查看当前纹理对内存的占用情况
- 对于纹理的优化,后续将另开新篇加以详细介绍
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-81aea063a7fd1de8c2eef38b355268bc_720w.jpg)
## UnrealFrontend Profiler
官方文档:[Profiler Tool](https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/TestingAndOptimization/PerformanceAndProfiling/Profiler/)
其他参考文章:
- [UE4性能分析工具 UnrealFrontend Profiler](https://zhuanlan.zhihu.com/p/510862140)
- [UE4 性能 - (二) 性能分析工具: Unreal Frontend Profiler](https://zhuanlan.zhihu.com/p/441501920)
### 常见操作流程
- 运行游戏,切换到 **Profiler** 界面
- **Main Toolbar** 中点击 **Data Preview** 开始预览性能数据
- 关注 **Data Graph Full** 内是否出现明显尖峰,如果有并希望马上查看原因,则再次点击 **Data Preview** 停止预览
- 拖动 **Data Graph Full** 中的绿色滑窗至尖峰处,开始观察 **Data Graph** 界面,准确定位导致开销陡升发生在哪一帧或哪一小段
-**Data Graph** 中选择一段时长范围,此时 **Event Graph** 将显示这段时长内各方法的耗时情况,按降序排列
-**Event Graph****Main Event Graph** 区域展开条目层级,根据 **Function Details** 区域显示的信息,一级级深入定位到具体的方法上
### 游戏线程分析
查看游戏线程的性能表现的最佳工具是使用统计数据分析程序。
在控制台输入“**stat startfile**”来启动分析
等10秒左右输入“**stat stopfile**”收集这10秒的平均值当然也可以等更多的时间。
在路径**Saved/Profiling/UnrealStats**下,会有关于您项目文件夹的**ue4stats**文件。
也可以用“**stat slow**”来获取实时的报告,它可以通过报告运行一帧中特定时间段**(默认10毫秒**)来逐步定位帧停顿的位置。
运行速度较慢的数据将会在**HUD**上显示一段时间,从而判断性能波动。
“**Stat stopslow**”来关闭它。
参数以秒为单位(所以10ms也就是0.01秒)参数可设置持续的时间,默认值是**10**秒。
**例:**STAT SLOW 0.01 10这将会渲染在过去的10秒内所有运行时间超过10毫秒的循环统计数据。
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-872e2d3e8516a781ec277ec91e11c799_720w.jpg)
现在我们需要分析,需要打开编辑器中的**Session Frontend**(会话前端)
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-ba7882faa8f1ee2fdd1b2ba97c96e8c3_720w.jpg)
当您打开了会话前端选项卡后,您需要切换到**Profiler**(分析程序)的小选项卡。在该处,您可以选择载入您最近捕获的**ue4stats**分析文件。
![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-7165da72d514eb10e83554e7b356d151_720w.jpg)
加载后会这样显示
![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-77d20994bff0fabe025f5e1474945c0c_720w.jpg)
1. 渲染线程vs游戏线程的简图
- 根据CPU逻辑与渲染的关系一眼你就会知道你是否是CPU受限的或者它是否是与游戏相关的且花费最多性能的逻辑。
2. 抓取期间的整个CPU加载的简图
- 在这里你可以沿着时间线单击任何部分来观察对应帧的CPU分析或者你可以单击、拖拽来选择帧的范围并且查看均值。根据你这里的选择函数时间3的层级列表中的分析数据会改变。
3. 调用的不同函数和所花时间的层级列表
- 花费时间最长的函数排在顶端。花费最多时间的函数以**红色**显示,其它用**黑色**显示。你可以通过单击左侧三角来展开对应层,你可以看到这个函数调用过程的分解以及执行花费的时间。
![](https://pic4.zhimg.com/80/v2-e688cba4e90b7b70161c919ddaa22f83_720w.jpg)
**注意这里的CPU停转是CPU闲置等待其它线程结束的时间**
4. 如果你在函数时间3的层级列表中选择了特定的函数你可以看到这里的显示变化这里显示了什么函数调用了这个函数以及该函数调用了哪些函数同时可以看到这些调用和被调用函数执行时间的比例。
5. 左侧面板展示了stats和stat组。顶层是stat组你可以展开它查看内部的独立stat。这些stat可以是整型、浮点型数字或者内存你可以控制哪些显示在stat过滤器面板6中。如果你鼠标停留在一个stat上会弹出该stat的分析信息8
6. 在这里你可以通过搜索想要的stat、改变分组和排序、隐藏/显示不同类型的stat浮点/整型/内存)以及启用/禁用层级视图控制stat面板的显示5
7. 这些控件用于显示函数时间的层级列表和所选函数的分解信息4
1. 类型
- 如果在图像视图中你只选择了一帧2你唯一的选择就是显示信息那帧但是如果你选择了一系列帧你可以选择是否显示平均时间或者花费的最长时间。![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-66a06f2aaec1596950b54f93ea29d02e_720w.jpg)
2. 视图模式
- 这会改变函数时间分层的层级列表视图3或者改变单纯的函数列表里面包括这些函数的子程序包括的或排除的时间。![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-e4ca55902be0204198bf980dbe237834_720w.jpg)
3. 向前、向后按钮可以让你在图像视图的不同部分之间跳转2
- 所有你可以看到一系列信息,之后缩小你的选择范围直到一个帧,然后用这些按钮来在两者之间切换。下拉箭头显示了之前的选择。![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-583cf009975346836747b575207d2359_720w.jpg)
4. 这里的火焰按钮是用来展开你当前选择函数的时间层级列表的3
- 用来查找花费最多时间的路径,它也会用一个小火焰图标来标识该路径。![](https://pic2.zhimg.com/80/v2-b5b3b22056ce585027d765bb92917eb9_720w.jpg)
8. 鼠标在stat面板5的一个stat上面停留时会显示关于该stat的分析信息最重要的是最小值、平均值和最大值
>这里我们只关注几个选项,展开**GameThread(游戏线程)**项目,然后往下拉,直到您看到超过几毫秒的“**Inc Time**”(包含时间)条目,而且其不包含许多子项或不包含任何子项。
同时关注一下“**Calls**”(调用)数列,它显示了每帧调用的统计数据的平均次数。
不要被“**CPU Stall**”CPU停滞时间项目弄糊涂了。
它们显示的是线程等待处理其他内容时所花费的时间,所以不是主要数据,而且仅仅会在帧频率受限或者游戏进程不为瓶颈时才会显示出来。
- 还有一个重要项目**TickFunctionTask**。
>此项目下是正在更新的每个**actor**和组件。
一般来说,降低每帧更新的**actor**和组件的数量都可以很好地加速游戏。![](https://pic1.zhimg.com/80/v2-ce9b4fd6295383f025e1c36c7a2bacbc_720w.jpg)
- 另一个要关注的是**BlueprintTime蓝图时间**
>找到这个值的最佳方法是切换到包含(合并)视图并在列表中找到它。
这样就可以把所有的**BlueprintTime蓝图时间**)条目组合到单一行中。
如果您选择**BlueprintTime蓝图时间**,然后切换回层次视图,则其会选择所有蓝图代码被执行的位置,这样能让您很好地了解花费时间进行处理的位置及其位于哪个蓝图中。![](https://pic3.zhimg.com/80/v2-07748f2c0dcf2076c0eb1899977c70ee_720w.jpg)
- 另一个常见的问题位置是**TickWidgets更新控件**
>如果这个统计数据值很高,这表示您可能同时显示了太多控件,或者这些控件上的属性代理过于复杂。
一些**slate**属性,比如可见性,可能会在每帧被调用好几次,这样它们的值必须要小而且能及时返回。
**您是不是在游戏中有很多骨架网格物体?**
>**SkinnedMeshComp更新时间**有时也会消耗很多系统资源
请尝试降低显示在分析文件中的骨架中的骨骼数量,或者降低动画蓝图的复杂度。
如果您不需要在无法看到骨架网格物体时更新动画,请考虑将骨架网格物体组件上的**MeshComponentUpdateFlag网格物体组件更新标识**正确设置为**OnlyTickPoseWhenRendered仅在渲染时更新姿势**。
请注意,将此标识设置为**AnimNotifies动画通知**将使得这些网格物体不被渲染时不再对其进行触发。
## 打包项目调试
可以参考[[打包项目的Debug方法]] 。
## 资产优化工具
- MergeActors合批工具。
- DeviceProfile针对不同设备使用不同的渲染参数。
- **LOD**
- ModelLOD
- MaterialLOD
- ParticleLOD
- 粒子裁剪工具:将粒子透明部分裁剪掉,减少重叠区域。

View File

@@ -0,0 +1,14 @@
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title: 使用3D Sprites进行远景优化
date: 2022-09-14 14:37:20
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## 前言
官方文档https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/RenderingAndGraphics/RenderToTextureTools/3/
## 其他
除了远景的树木,还可以用来做云的效果。月下幻影做的效果演示。
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/Images/Imposter_cloud2.gif)
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/blueroseslol/ImageBag@latest/ImageBag/Images/Imposter_cloud1.gif)