Profiler工具的使用与资源消耗监控

2023-10-17 理论教育版权反馈

【摘要】：1）程序性能的分析程序性能的分析主要是对Profiler的讲解。Profiler工具是Unity 3D提供的一套用于实时监控资源消耗的工具，通过使用该工具，可以直观地查看程序运行时各个方面资源的占用情况，并匀速找到影响程序性能的线程和函数，再针对性的优化。HandleUtility.SetViewInfo：仅用于Editor中，作用是将GUI在Editor中的显示看起来与发布版本上的显示一致。RenderTexture.GarbageCollectTemporary：存在于RenderBuffer的垃圾回收中，清除临时的FreeTexture。3）GPUUsageDevice.Present：device.PresentFrame的耗时显示，该选项出现在发布版本中。

1）程序性能的分析

程序性能的分析主要是对Profiler的讲解。Profiler工具是Unity 3D提供的一套用于实时监控资源消耗的工具，通过使用该工具，可以直观地查看程序运行时各个方面资源的占用情况，并匀速找到影响程序性能的线程和函数，再针对性的优化。我们可以使用快捷键Ctrl＋7快捷键或依次单击“Window→Profiler”命令来调出Profiler窗口。

接下来是Profiler工具中各项参数的意义。

2）CPUUsage

GC Alloc：记录了游戏运行时代码产生的堆内存分配。这会导致ManagedHeap增大，加速GC的到来。我们要尽可能避免不必要的堆内存分配，同时注意：①检测任何一次性内存分配大于2 kB的选项；②检测每帧都具有20 B以上内存分配的选项。

WaitForTargetFPS：VSync功能所致，即显示的是当前帧的CPU等待时间。

Overhead：表示Profiler总体时间，即所有单项的记录时间总和。用于记录尚不明确的时间消耗，以帮助进一步完善Profiler的统计（一般出现在移动设备，锯齿状为Vsync所致）。

Physics.Simulate：当前帧物理模拟的CPU占用量。

Camera.Render：相机渲染准备工作的CPU占用量。

RenderTexture.SetActive：设置RenderTexture操作。比对当前帧与前一帧的ColorSurface和DepthSurface，如果一致则不生成新的RT，否则生成新的RT，并设置与之对应的Viewport和空间转换矩阵。

Monobehaviour.OnMouse：用于检测鼠标的输入消息接收和反馈，主要包括SendMouseEvents和DoSendMouseEvents。

HandleUtility.SetViewInfo：仅用于Editor中，作用是将GUI在Editor中的显示看起来与发布版本上的显示一致。

GUI.Repaint：GUI的重绘（尽可能避免使用Unity内建GUI）。

Event.Internal_MakeMasterEventCurrent：负责GUI的消息传送。

CleanupUnused Cached Data：清空无用的缓存数据，主要包括RenderBuffer的垃圾回收和TextRendering的垃圾回收。

RenderTexture.GarbageCollectTemporary：存在　于RenderBuffer的　垃圾回收中，清除临时的FreeTexture。

TextRendering.Cleanup：TextMesh的垃圾回收操作。

Application.IntegrateAssets in Background：遍历预加载的线程队列并完成加载，同时完成纹理的加载、Substance的Update等。

Application.LoadLevelAsyncIntegrate：加载场景的CPU占用。

UnloadScene：卸载场景中的GameObjects、Component和GameManager，一般用在切换场景时。

CollectGameObjects：将场景中的GameObject和Component聚集到一个Array中。

Destroy：删除GameObject或Component的CPU占用。

AssetBundle.LoadAsyncIntegrate：多线程加载AwakeQueue中的内容，即多线程执行资源的AwakeFormLoad函数。

Loading.AwakeFormLoad：在资源被加载后调用，对每种资源进行与其对应的处理。

StackTraceUtility.PostprocessStacktrace（）和StackTraceUtility.ExtractStackTrace（）：一般是由Debug.Log或类似API造成，游戏发布后需将Debug API进行屏蔽。

GC.Collect：系统启动的垃圾回收操作。当代码分配内存过量或一定时间间隔后触发，与现有的Garbage size及剩余内存使用粒度相关。

GarbageCollectAssetsProfile：引擎在执行UnloadUnusedAssets操作。

3）GPUUsage

Device.Present：device.PresentFrame的耗时显示，该选项出现在发布版本中。关于该参数有如下几个常见问题：①GPU的presentdevice确实非常耗时，一般出现在使用了非常复杂的Shader等；②GPU运行是非常快的，而由于Vsync的原因，使得它需要等待较长时间；③同样是Vsync的原因，若其他线程非常耗时，会导致该项等待时间很长，比如过量的AssetBundle加载时容易出现该问题。

Graphics.PresentAndSync：GPU上的显示和垂直同步耗时，该选项出现在发布版本中。Mesh.DrawVBO：GPU中关于Mesh的Vertex Buffer Object的渲染耗时。

Shader.Parse：资源加入后引擎对Shader的解析过程。

Shader.CreateGPUProgram：根据当前设备支持的图形库信息来建立GPU工程。(www.chuimin.cn)

4）Memory

GameObjects in Scene：当前帧场景中的GameObject数量。

TotalObjects in Scene：当前帧场景中的Object数量（除了GameObject外，还有Component等）。

TotalObject Count：Object数量＋Asset数量。

SceneMemory：记录当前帧场景中各方面的内存占用情况，包括GameObject、所有资源、各种组件及GameManager等。

5）帧调试器（FrameDebugger）的应用

一个针对渲染的调试器。与其他的调试工具的复杂性相比，Unity原生的帧调试器非常的简单便捷。我们可以使用它来看到游戏图像的某一帧是如何一步步渲染出来的。需要使用帧调试器，首先需要在Window→Frame Debugger中打开帧调试器窗口。

6）GPU优化分为四个部分

（1）DrawCall：Unity每次再准备数据并通知GPU渲染的过程称为一次DrawCall。优化方案：批处理（接下来我们会做详细的讲解）。