Optimizing 3D performance

Culling

Godot会自动执行视图frustum culling,以防止渲染视口外的物体。这对于发生在小范围内的游戏来说效果很好,然而在较大的关卡中,事情很快就会变得很麻烦。

Occlusion culling

比如走在一个小镇上,你可能只能看到你所在的街道上的几栋建筑,以及天空和几只飞过头顶的鸟。然而就一个天真的渲染器而言,你仍然可以看到整个小镇。它不会只渲染你前面的建筑,它会渲染那后面的街道,与那条街上的人,那后面的建筑。你很快就会遇到这样的情况:你试图渲染比可见的东西多10倍或100倍的东西。

事情并没有看上去那么糟糕,因为Z-buffer通常只允许GPU完全遮挡在前面的物体。这被称为*深度预通*,在使用GLES3渲染器时,Godot默认启用。然而,不需要的对象仍然在降低性能。

One way we can potentially reduce the amount to be rendered is to take advantage of occlusion. As of Godot 3.3, there is no built in support for occlusion in Godot. However, with careful design you can still get many of the advantages.

例如,在我们的城市街道场景中,你可能会事先计算出,从街道``A``只能看到另外两条街道,B``和``C``D``到``Z``的街道是隐藏的。为了利用遮挡的优势,你所要做的就是计算出什么时候你的观察者在街道``A``中(也许使用Godot区域),然后你就可以隐藏其他街道。

这是一个手动版本的所谓 "潜在可见集"。这是一种非常强大的技术,可以加快渲染速度。你也可以用它将物理或AI限制在局部区域,并加快这些以及渲染的速度。

注解

在某些情况下,你可能不得不调整你的关卡设计来增加更多的遮挡机会。例如,你可能需要增加更多的墙来防止玩家看得太远,这样会因为失去了遮挡机会而降低性能。

Other occlusion techniques

还有其他的遮挡技术,如门户、自动PVS和基于光栅的遮挡剔除。其中一些技术可以通过附加组件获得,将来可能会在核心Godot中获得。

透明物体

Godot sorts objects by Material and Shader to improve performance. This, however, can not be done with transparent objects. Transparent objects are rendered from back to front to make blending with what is behind work. As a result, try to use as few transparent objects as possible. If an object has a small section with transparency, try to make that section a separate surface with its own material.

For more information, see the GPU optimizations doc.

细节程度(LOD)

在某些情况下,特别是在远处,用简单的版本**代替复杂的几何图形可能是个好主意。最终用户可能看不出什么区别。考虑看看远处的大量树木。有几种策略可以替换不同距离的模型。您可以使用较低的多边形模型,或者使用透明度来模拟更复杂的几何体。

Billboards and imposters

使用透明度来处理LOD的最简单版本是广告牌。例如,你可以用一个单一的透明四边形来表示一棵树的距离。这可以是非常便宜的渲染,当然,除非前面有很多树。在这种情况下,透明度可能会开始吞噬填充率(关于填充率的更多信息,请参见:ref:doc_gpu_optimization)。

另一种方法是不只渲染一棵树,而是将一些树作为一组来渲染。如果你能看到一个区域,但在游戏中不能实际接近它,这可能是特别有效的。

你可以通过预先渲染对象的不同角度的视图来制作冒牌货。或者你甚至可以更进一步,周期性地将一个物体的视图重新渲染到一个纹理上,作为一个冒牌货使用。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。这可能是复杂的工作,但可能是值得的,这取决于你正在制作的项目类型。

使用多网格(MultiMesh)

If several identical objects have to be drawn in the same place or nearby, try using MultiMesh instead. MultiMesh allows the drawing of many thousands of objects at very little performance cost, making it ideal for flocks, grass, particles, and anything else where you have thousands of identical objects.

Also see the Using MultiMesh doc.

烘焙照明

对物体进行照明是最昂贵的渲染操作之一。实时光照、阴影(尤其是很多灯光)和 GI 都特别昂贵。对于低功率的移动设备来说,它们可能根本无法处理。

考虑使用烘焙照明 ,尤其是移动端,这看起来很棒,但有一个缺点,那就是它不是动态的,有时,这需要做出的权衡。

In general, if several lights need to affect a scene, it's best to use 烘焙光照贴图. Baking can also improve the scene quality by adding indirect light bounces.

Animation and skinning

在某些平台上,动画和顶点动画(如换肤和变形)可能非常昂贵。你可能需要大大降低动画模型的多边形数量,或者任何时候限制屏幕上的模型数量。

Large worlds

如果您要制作大型游戏,则与小型游戏可能会有所不同。

大型的世界可能需要用碎片建立,可以在你在世界中移动时按需加载,这可以防止内存使用失控,也可以将所需的处理限制在局部区域。

在大型世界中,由于浮点错误,也可能会出现渲染和物理故障,你可能会使用一些技术,比如将世界围绕着玩家的方向(而不是相反),或者定期移动原点以保持以 Vector3(0, 0, 0) 为中心。