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优化 3D 性能

剔除

Godot 会自动执行视锥剔除，以防止渲染视口外的物体。这对于发生在一个小区域内的游戏来说效果很好，然而在较大的关卡中，问题很快就会变得复杂。

遮挡剔除

例如在小镇上行走时，你可能只能看到你所在街道上的几栋建筑，以及天空和几只飞过头顶的鸟。然而就一个朴素的渲染器而言，你仍然可以看到整个小镇。它不仅会渲染你前面的建筑，还会渲染后面的街道、街上的人、以及更后面的建筑。你很快就会遇到这样的情况：试图渲染的内容是可见内容的 10 倍甚至 100 倍。

情况并没有看上去那么糟糕，因为 Z 缓冲区通常允许 GPU 仅对最前面的物体进行完整着色。这称为深度预渲染，在使用 Forward+ 或 Compatibility 渲染方法时，Godot 会默认启用它。但是，不需要的对象仍然会降低性能。

一种可以减少渲染量的方法是利用遮挡。Godot 提供了一种使用遮挡器节点进行遮挡剔除的方法。请参阅 遮挡剔除，了解如何在场景中设置遮挡剔除。

备注

在某些情况下，你可能需要调整关卡设计以增加更多遮挡机会。例如，你可能需要添加更多墙壁以防止玩家看得太远，否则会因遮挡剔除的机会减少而降低性能。

透明物体

Godot 会按 Material 和 Shader 对对象进行排序以提高性能。然而，这对透明对象来说是不可能的。透明对象需要从后向前渲染，以便与后面的内容进行混合。因此，尽量少使用透明对象。如果一个物体只有一小部分是透明的，尽量让这部分成为一个独立的表面，拥有自己的材质。

更多信息，请参阅 GPU 优化文档。

细节层次（LOD）

在某些情况下，尤其是在远处时，用更简单的版本替换复杂的几何体可能是个好主意。最终用户可能看不出太大区别。想象一下观察远处的大量树木。有几种策略可以用于替换不同距离的模型。你可以使用多边形数量更少的模型，或者使用透明度来模拟更复杂的几何体。

Godot 4 提供了多种控制细节层次的方法：

虽然这些方法可以单独使用，但结合使用时效果最佳。例如，你可以设置可见范围来隐藏距离玩家太远而无法注意到的粒子效果。同时，你可以依靠网格 LOD 让粒子效果的网格在远处以较少的细节渲染。

可见范围也是为远处几何体设置伪装物（impostor）的好方法（见下文）。

广告牌和伪装物

使用透明度处理 LOD 的最简单方法是广告牌。例如，你可以使用单个透明四边形来表示远处的一棵树。除非许多树彼此重叠，否则这种方式的渲染成本非常低。在这种情况下，透明度可能会开始占用填充率（有关填充率的更多信息，请参阅《GPU 优化》）。

另一种方法是渲染不只一棵树，而是将多棵树作为一组来渲染。对于游戏中你能看到但无法实际接近的一个区域，这种方法可能特别有效。

你可以通过预先渲染对象在不同角度的视图来制作伪装物。你甚至可以更进一步，周期性地将对象的视图重新渲染到一个纹理上，作为假像使用。在远处，你需要将观察者移动相当长的距离，视角才会发生显著变化。实现这一功能可能比较复杂，但根据你制作的项目类型，这可能是值得的。

使用自动实例化

此功能仅在 Forward+ 渲染器中实现，Mobile 或 Compatibility 渲染器中不可用。

如果场景中有许多相同的对象，可以使用自动实例化来减少绘制调用次数。这对于使用相同网格和材质的 MeshInstance3D 节点会自动发生：无需手动设置。

要使自动实例化生效，材质必须是不透明或 alpha 测试类型（alpha scissor 或 alpha hash）。Alpha 混合或深度预渲染材质永远不会以这种方式实例化。相反，你必须使用下文所述的 MultiMesh。

使用手动实例化（MultiMesh）

如果必须在同一位置或附近绘制多个相同的对象，请尝试使用 MultiMesh 来代替。MultiMesh 允许以很小的性能代价绘制成千上万个对象，非常适合用于群体、草地、粒子以及任何其他有大量相同对象的场景。

另请参阅《使用 MultiMesh》文档。

烘焙光照

物体光照是成本最高的渲染操作之一。实时光照、阴影（尤其是多个光源）和全局光照尤其消耗性能。它们对于低功耗移动设备来说可能过于繁重而无法处理。

考虑使用烘焙光照，尤其是移动设备。这可以呈现出极佳的效果，但缺点是它不是动态的。有时，这是值得做出的权衡。

有关使用烘焙光照贴图的说明，请参阅使用光照贴图全局照明。为了获得最佳性能，你应该将灯光的烘焙模式设置为 Static（静态），而不是默认的 Dynamic（动态），因为这将跳过对已烘焙光照的网格进行实时光照计算。

使用 Static 烘焙模式的灯光的缺点是，它们无法将阴影投射到已烘焙光照的网格上。这会让具有室外环境和动态物体的场景看起来平淡。性能和质量之间的良好平衡是让 DirectionalLight3D 节点保持 Dynamic，而对大多数（如果不是全部）泛光灯和聚光灯使用 Static。

动画和蒙皮

在某些平台上，动画和顶点动画（如蒙皮和变形）可能非常消耗性能。你可能需要大幅降低动画模型的多边形数量，或限制同时出现在屏幕上的数量。你还可以降低远处或被遮挡网格的动画更新频率，或者在玩家不太可能注意到动画停止时完全暂停动画。

VisibleOnScreenEnabler3D 和 VisibleOnScreenNotifier3D 节点可用于此目的。

大型世界

如果你要制作大型世界，需要考虑的因素与小型游戏有所不同。

大型世界可能需要以分块方式构建，在你在世界中移动时按需加载。这可以防止内存使用失控，也能将所需的处理限制在局部区域。

在大型世界中，由于浮点误差，渲染和物理可能会出现异常。可以使用大世界坐标解决该问题。如果无法使用大型世界坐标，你可以使用一些技术，例如围绕玩家定位世界（而不是相反），或定期移动原点以使事物以 Vector3(0, 0, 0) 为中心。