第十一课 Unity编辑器创建的资源优化_预制体和材质篇（Prefabs和Materials）详解

预制体(Prefabs)

Unity中的预制体是用来存储游戏对象、子对象及其所需组件的可重用资源，一般来说预制体资源可充当资源模版，在此模版基础上可以在场景中创建新的预制体实例。

使用预制体的好处

由于预制体系统可以自动保持所有实例副本同步，因此可以比单纯地简单复制粘贴游戏对象做到更好的对象管理。

此外通过预制体嵌套(Nested Prefabs)可以将一个预制体嵌套到另一个预制体中，从而创建多个易于编辑的复杂游戏对象层级视图。

可以通过覆盖各个预制体实例的设置来创建预制体变体(Prefabs Variant)，从而可以将一系列覆盖组合在一起形成有意义预制体的变化。

嵌套预制体与单预制体相比的优点与缺点

优点：

嵌套预制体方便预制体管理，方便资源重复利用，易于统计场景复杂度

美术制作时可以比较合理的分配UV,和贴图利用率

方便关卡设计人员发挥，充分合理利用资源

嵌套预制体比较方便利用工具做LOD，LOD效果也比较好

嵌套预制体修改方便，只需修改子预制体就可以做到所有嵌套预制体同步

比较方便做场景遮挡剔除，可以做到精细的遮挡剔除优化效果

缺点：

手动做Bundle依赖时要按Scene方式处理，依赖关系较为复杂

可能会增加材质数量与Drawcall数量

不太适合做大规模远景对象。

美术与关卡设计人员要充分考虑组合复杂度与特例场景显示，避免重复性和单一性，需要更多的沟通成本

使用Prefab变体的一些限制

不能改变本体Prefab游戏对象（GameObject）层级

不能删除本体Prefab中的游戏对象，但可以通过Deactive游戏对象来达到与删除游戏对象同样的效果

对于Prefab变体要保持其Override属性的变化，不能通过Apply to base把这些变化应用到本体Prefab上，这样会破坏基础Prefab的结构和功能。

材质（Materials）

材质球是决定物体如何渲染的重要功能。虽然这是一个熟悉的特性，但如果使用不当，它很容易导致内存泄漏。

简单地访问一个参数将复制它

关于Material，最重要的是要记住，它们可以简单地通过访问它们的参数来复制。而且很难注意到它正在被复制。

cs 复制代码

Material material;
void Awake()
{
    material = renderer.material;
    material.color = Color.green;
}

这是一个简单的过程，将材质的颜色属性设置为color .green。

渲染器的材质是重复的。复制的对象必须是显式的，

使用实例删除重复的Material

cs 复制代码

Material material;
void Awake()
{
    material = renderer.material;
    material.color = Color.green;
}
void OnDestroy()
{
    if (material != null)
    {
        Destroy(material)
    }
}

以这种方式销毁重复的材料可以避免内存泄漏。

彻底清理生成的材质球

动态生成的材料是导致内存泄漏的另一个常见原因。确保在使用完生成的材料后销毁它们。

cs 复制代码

Material material;

void Awake()
{
material = new Material(); // Dynamically generated material
}

void OnDestroy()
{
 if (material != null)
 {
 Destroy(material); // Destroying a material when you have finished using it
 }
 }

材料应该在使用完后销毁(OnDestroy)。

根据项目的规则和规范，在适当的时间销毁材料。

如果项目中无法避免new材质球，可以使用对象池管理材质球

使用材质属性快来替换Material属性操作

通过MaterialPropertyBlock的方式来进行优化
具体相关操作和例子见如下文章《使用MaterialPropertyBlock来替换Material属性操作》。不过这种方法在URP下不适用，会打断SRP Batcher。
材质属性块被用于Graphics.DrawMesh和Renderer.SetPropertyBlock两个API，当我们想要绘制许多相同材质但不同属性的对象时可以使用它。例如你想改变每个绘制网格的颜色，但是它却不会改变渲染器的状态。

cs 复制代码

colorID = Shader.PropertyToID("_Color");
        prop = new MaterialPropertyBlock();
        
         listProp[i].GetComponent<Renderer>().GetPropertyBlock(prop);
prop.SetColor(colorID, new Color(r, g, b, 1));
                listProp[i].GetComponent<Renderer>().SetPropertyBlock(prop);

同时我也通过Profiler的Memory模块，切换进Detailed选项，对其进行采样，可以发现在Sence Memory下面会有Material的拷贝（材质操作导致，而材质属性操作不会）。这也验证了操作材质时会有实例化存在，而使用材质属性块则不存在实例化。

今天是2024年12月1日

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