Unity性能優化概述

性能優化不是某個環節的極致壓榨，而是所有模塊的協同共進。本文將為你建立完整的Unity性能優化知識體系。

很多Unity開發者一提到性能優化，首先想到的就是Draw Call、Batches這些渲染指標。這沒錯，但它們只是性能優化中的一部分。真正的性能優化是一場全方位的戰役，涉及CPU、GPU、內存、資源管理和代碼質量等方方面面。

性能優化的核心：木桶理論

一個游戲的性能表現，如同一個木桶的容量，不取決于最長的那塊木板，而取決于最短的那塊。我們可以將渲染優化到極致（Batches極少），但一段糟糕的腳本或一個內存泄漏就足以讓游戲卡頓甚至崩潰。

全局性能優化檢查清單

為了幫助你系統地進行優化，可以遵循下圖的全局性能優化檢查流程來定位和解決問題：

下面，我們粗過流程中提到的各個模快優化點。

一、CPU性能優化

CPU是游戲的大腦，負責處理邏輯、物理和渲染指令。CPU瓶頸通常表現為Profiler中CPU主線程出現高峰。

1. 腳本優化

• 優化Update邏輯，將不必要的計算移出Update或降低其執行頻率：避免在Update、FixedUpdate、LateUpdate中執行繁重操作（如查找對象、計算復雜算法）。
• 緩存引用：使用GetComponent、Find等方法獲取的引用，應在Start或Awake中緩存，避免每幀查詢。
• 協程與異步：合理使用Coroutine和異步操作（async/await）處理延時任務，避免阻塞主線程。

2. 物理優化

• 簡化碰撞體：堅決不使用MeshCollider，多用BoxCollider、CapsuleCollider等原始碰撞體組合。
• 減少剛體：僅為需要物理引擎驅動的對象添加Rigidbody。靜態物體設為Static。
• 調整頻率：通過修改Time.fixedDeltaTime提高物理更新間隔，非物理游戲不必保持0.02s。
• 優化碰撞層：在Physics Settings中設置層碰撞矩陣，禁用不必要的層間碰撞。

3. UI優化

• 減少Canvas重建：UI元素的變化（位置、顏色、文本）會觸發Canvas重建。將頻繁變化的UI元素放在獨立的Canvas上。
• 禁用Raycast Target：對于不需要點擊事件的Image/Text，取消勾選Raycast Target，減少不必要的射線檢測。
• 對象池化列表：對滾動列表使用對象池（如Unity的ScrollRect循環列表），避免頻繁實例化/銷毀。

4. 動畫優化

• 簡化Animator：避免使用過于復雜的Animator Controller，減少狀態和過渡的數量。
• 使用動畫裁剪：對不可見的角色（如遠處的NPC），通過Animator.cullingMode停止其動畫更新。

二、GPU性能優化

當CPU很空閑但幀率依然不高時，瓶頸就在GPU。

1. 渲染優化

• 降低Batches：這是核心目標。通過靜態合批、GPU Instancing、SRP Batcher等技術，減少Draw Call。
• 降低SetPass Calls：減少材質種類。使用紋理圖集（Sprite Atlas） 讓多個物體共享同一材質。
• 使用LOD：為復雜模型配置LOD Group，根據距離相機遠近顯示不同精度的模型。
• 啟用遮擋剔除：使用Occlusion Culling，避免渲染被遮擋的物體。

2. 填充率與Overdraw

• 控制分辨率：對于移動設備，適當降低渲染分辨率是最直接的優化方式。
• 簡化后處理：屏幕后處理效果（如Bloom、SSAO）非常消耗性能，務必謹慎使用。
• 警惕透明物體：半透明物體疊加會導致像素被多次繪制（Overdraw）。應盡量減少透明區域的面積。

3. 著色器與光照

• 選擇移動端Shader：為移動平臺使用輕量級的Shader（如Universal Render Pipeline/Simple Lit）。
• 優化光照：減少實時光源的數量，多用烘焙光照（Baked Lightmap）。
• 簡化粒子特效：控制粒子系統的最大粒子數、發射頻率和重疊程度。

三、內存與資源優化

內存問題不會直接導致幀率下降，但會引發卡頓（GC）和崩潰，尤其影響移動設備。

1. 資源管理

• 紋理優化：使用壓縮格式（ASTC），尺寸設為2的冪次方，關閉不必要的Read/Write選項。
• 音頻優化：使用壓縮格式（Vorbis），將Load Type設置為Compressed In Memory，避免WAV文件。
• 模型優化：在建模軟件中減少面數，導出時開啟壓縮選項。

2. 資產生命周期管理

• 使用對象池：對于頻繁創建和銷毀的對象（子彈、敵人、特效），使用Object Pooling模式復用。
• 管理AssetBundle：動態加載和卸載資源包，及時調用Resources.UnloadUnusedAssets。
• 避免內存泄漏：注意靜態變量、事件監聽等對對象的引用，防止其無法被GC回收。

3. 代碼質量與GC

• 避免GC分配：杜絕在Update中new對象、使用字符串連接（如Debug.Log）、Lambda表達式等。多用結構體（Struct）和緩存。
• 使用值類型：對于小型、短暫的數據，使用Struct而非Class，因為它們分配在棧上，不會觸發GC。

總結：性能優化的方法

1. 不要猜測，要 profiling：Unity Profiler是最強大、最權威的工具。任何優化決策都應基于Profiler的數據。
2. 確立目標：不同平臺（PC、移動端、VR）的性能標準天差地別。先明確你的目標幀率和設備。
3. 迭代優化：優化是一個“分析 -> 修改 -> 驗證”的循環過程，而非一蹴而就。
4. 全局思維：時刻記住木桶理論，確保CPU、GPU、內存三大核心均衡發展，沒有明顯短板。