Unity性能优化概述

性能优化不是某个环节的极致压榨，而是所有模块的协同共进。本文将为你建立完整的Unity性能优化知识体系。

很多Unity开发者一提到性能优化，首先想到的就是Draw Call、Batches这些渲染指标。这没错，但它们只是性能优化中的一部分。真正的性能优化是一场全方位的战役，涉及CPU、GPU、内存、资源管理和代码质量等方方面面。

性能优化的核心：木桶理论

一个游戏的性能表现，如同一个木桶的容量，不取决于最长的那块木板，而取决于最短的那块。我们可以将渲染优化到极致（Batches极少），但一段糟糕的脚本或一个内存泄漏就足以让游戏卡顿甚至崩溃。

全局性能优化检查清单

为了帮助你系统地进行优化，可以遵循下图的全局性能优化检查流程来定位和解决问题：

下面，我们粗过流程中提到的各个模快优化点。

一、CPU性能优化

CPU是游戏的大脑，负责处理逻辑、物理和渲染指令。CPU瓶颈通常表现为Profiler中CPU主线程出现高峰。

1. 脚本优化

• 优化Update逻辑，将不必要的计算移出Update或降低其执行频率：避免在Update、FixedUpdate、LateUpdate中执行繁重操作（如查找对象、计算复杂算法）。
• 缓存引用：使用GetComponent、Find等方法获取的引用，应在Start或Awake中缓存，避免每帧查询。
• 协程与异步：合理使用Coroutine和异步操作（async/await）处理延时任务，避免阻塞主线程。

2. 物理优化

• 简化碰撞体：坚决不使用MeshCollider，多用BoxCollider、CapsuleCollider等原始碰撞体组合。
• 减少刚体：仅为需要物理引擎驱动的对象添加Rigidbody。静态物体设为Static。
• 调整频率：通过修改Time.fixedDeltaTime提高物理更新间隔，非物理游戏不必保持0.02s。
• 优化碰撞层：在Physics Settings中设置层碰撞矩阵，禁用不必要的层间碰撞。

3. UI优化

• 减少Canvas重建：UI元素的变化（位置、颜色、文本）会触发Canvas重建。将频繁变化的UI元素放在独立的Canvas上。
• 禁用Raycast Target：对于不需要点击事件的Image/Text，取消勾选Raycast Target，减少不必要的射线检测。
• 对象池化列表：对滚动列表使用对象池（如Unity的ScrollRect循环列表），避免频繁实例化/销毁。

4. 动画优化

• 简化Animator：避免使用过于复杂的Animator Controller，减少状态和过渡的数量。
• 使用动画裁剪：对不可见的角色（如远处的NPC），通过Animator.cullingMode停止其动画更新。

二、GPU性能优化

当CPU很空闲但帧率依然不高时，瓶颈就在GPU。

1. 渲染优化

• 降低Batches：这是核心目标。通过静态合批、GPU Instancing、SRP Batcher等技术，减少Draw Call。
• 降低SetPass Calls：减少材质种类。使用纹理图集（Sprite Atlas） 让多个物体共享同一材质。
• 使用LOD：为复杂模型配置LOD Group，根据距离相机远近显示不同精度的模型。
• 启用遮挡剔除：使用Occlusion Culling，避免渲染被遮挡的物体。

2. 填充率与Overdraw

• 控制分辨率：对于移动设备，适当降低渲染分辨率是最直接的优化方式。
• 简化后处理：屏幕后处理效果（如Bloom、SSAO）非常消耗性能，务必谨慎使用。
• 警惕透明物体：半透明物体叠加会导致像素被多次绘制（Overdraw）。应尽量减少透明区域的面积。

3. 着色器与光照

• 选择移动端Shader：为移动平台使用轻量级的Shader（如Universal Render Pipeline/Simple Lit）。
• 优化光照：减少实时光源的数量，多用烘焙光照（Baked Lightmap）。
• 简化粒子特效：控制粒子系统的最大粒子数、发射频率和重叠程度。

三、内存与资源优化

内存问题不会直接导致帧率下降，但会引发卡顿（GC）和崩溃，尤其影响移动设备。

1. 资源管理

• 纹理优化：使用压缩格式（ASTC），尺寸设为2的幂次方，关闭不必要的Read/Write选项。
• 音频优化：使用压缩格式（Vorbis），将Load Type设置为Compressed In Memory，避免WAV文件。
• 模型优化：在建模软件中减少面数，导出时开启压缩选项。

2. 资产生命周期管理

• 使用对象池：对于频繁创建和销毁的对象（子弹、敌人、特效），使用Object Pooling模式复用。
• 管理AssetBundle：动态加载和卸载资源包，及时调用Resources.UnloadUnusedAssets。
• 避免内存泄漏：注意静态变量、事件监听等对对象的引用，防止其无法被GC回收。

3. 代码质量与GC

• 避免GC分配：杜绝在Update中new对象、使用字符串连接（如Debug.Log）、Lambda表达式等。多用结构体（Struct）和缓存。
• 使用值类型：对于小型、短暂的数据，使用Struct而非Class，因为它们分配在栈上，不会触发GC。

总结：性能优化的方法

1. 不要猜测，要 profiling：Unity Profiler是最强大、最权威的工具。任何优化决策都应基于Profiler的数据。
2. 确立目标：不同平台（PC、移动端、VR）的性能标准天差地别。先明确你的目标帧率和设备。
3. 迭代优化：优化是一个“分析 -> 修改 -> 验证”的循环过程，而非一蹴而就。
4. 全局思维：时刻记住木桶理论，确保CPU、GPU、内存三大核心均衡发展，没有明显短板。