Unity3D DOTS 10W GPU Intancing 动画与合批优化详解

前言

Unity3D DOTS（Data-Oriented Technology Stack）是Unity引擎的一个新的技本堆栈，旨在提高游戏的性能和效率。其中的GPU Instancing和合批技术是其重要的优化手段之一。本文将详细介绍Unity3D DOTS中的10W GPU Instancing技术以及动画与合批优化的实现。

对惹，这里有一 个游戏开发交流小组，大家可以点击进来一起交流一下开发经验呀！

一、GPU Instancing简介

GPU Instancing是一种在GPU上实现的渲染优化技术，它允许我们在一个绘制调用中绘制多个相同的物体，从而减少CPU到GPU之间的通信开销，提高渲染效率。在Unity中，我们可以通过使用Graphics.DrawMeshInstanced来实现GPU Instancing。

二、10W GPU Instancing技术

在Unity3D DOTS中，10W GPU Instancing技术是一种新的GPU Instancing技术，它允许我们在一个绘制调用中同时绘制上万个物体。这种技术的实现依赖于DOTS中的ECS（Entity Component System）架构和Burst编译器，通过将大量物体的Transform数据存储在NativeArray中，然后传递给GPU进行绘制。

三、动画与合批优化

在游戏开发中，动画是一个重要的元素，但是动画的绘制通常会带来性能开销。为了提高动画的性能，我们可以结合GPU Instancing技术进行合批优化。具体来说，我们可以将相同动画的物体合并到一个DrawCall中进行绘制，减少绘制调用的次数，从而提高性能。

四、代码实现

下面我们来看一个简单的示例代码，演示如何在Unity3D DOTS中实现10W GPU Instancing和动画与合批优化。

using Unity.Entities;
using Unity.Transforms;
using Unity.Rendering;
using Unity.Mathematics;
using UnityEngine;

public class InstancingSystem : ComponentSystem
{
    private EntityQuery m_Query;

    protected override void OnCreate()
    {
        m_Query = GetEntityQuery(ComponentType.ReadOnly<Transform>(), ComponentType.ReadOnly<LocalToWorld>(), ComponentType.ReadOnly<RenderMesh>());
    }

    protected override void OnUpdate()
    {
        var transforms = m_Query.ToComponentDataArray<Transform>(Allocator.TempJob);
        var localToWorlds = m_Query.ToComponentDataArray<LocalToWorld>(Allocator.TempJob);
        var renderMeshes = m_Query.ToComponentDataArray<RenderMesh>(Allocator.TempJob);

        NativeArray<Matrix4x4> matrices = new NativeArray<Matrix4x4>(transforms.Length, Allocator.TempJob);

        for (int i = 0; i < transforms.Length; i++)
        {
            matrices[i] = new Matrix4x4
            {
                m0 = localToWorlds[i].Value.c0.x,
                m1 = localToWorlds[i].Value.c0.y,
                m2 = localToWorlds[i].Value.c0.z,
                m3 = localToWorlds[i].Value.c0.w,
                m4 = localToWorlds[i].Value.c1.x,
                m5 = localToWorlds[i].Value.c1.y,
                m6 = localToWorlds[i].Value.c1.z,
                m7 = localToWorlds[i].Value.c1.w,
                m8 = localToWorlds[i].Value.c2.x,
                m9 = localToWorlds[i].Value.c2.y,
                m10 = localToWorlds[i].Value.c2.z,
                m11 = localToWorlds[i].Value.c2.w,
                m12 = localToWorlds[i].Value.c3.x,
                m13 = localToWorlds[i].Value.c3.y,
                m14 = localToWorlds[i].Value.c3.z,
                m15 = localToWorlds[i].Value.c3.w
            };
        }

        Graphics.DrawMeshInstanced(renderMeshes[0].mesh, 0, renderMeshes[0].material, matrices);

        transforms.Dispose();
        localToWorlds.Dispose();
        renderMeshes.Dispose();
        matrices.Dispose();
    }
}

在这段代码中，我们通过获取Transform、LocalToWorld和RenderMesh组件的数据，将物体的Transform数据转换成Matrix4x4矩阵，并传递给Graphics.DrawMeshInstanced进行绘制。通过这种方式，我们可以实现10W GPU Instancing和动画与合批优化。

综上所述，Unity3D DOTS中的10W GPU Instancing技术以及动画与合批优化是提高游戏性能的重要手段。通过合理地利用这些技术，我们可以在保证游戏质量的同时提高游戏的性能，为玩家提供更流畅的游戏体验。希望本文的介绍对大家有所帮助，谢谢！