Unity 渲染优化全解析：Draw Call、Batch、SetPass 与批处理技术
在 Unity 开发中，性能优化是保证游戏流畅的核心环节。尤其在移动端或 VR/AR 场景，Draw Call 过多、材质切换频繁都会严重影响帧率。
本文将从 Unity Statistics 面板参数解析 入手，深入讲解 Dynamic Batching、Static Batching 与 GPU Instancing，并提供实用优化策略和排查方法，帮助开发者快速提升渲染性能。
文章目录
- [Unity 渲染优化全解析：Draw Call、Batch、SetPass 与批处理技术](#Unity 渲染优化全解析：Draw Call、Batch、SetPass 与批处理技术)
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- [一、Unity Statistics 参数解析](#一、Unity Statistics 参数解析)
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- 核心参数说明
- [1.1 Dynamic Batching（动态批处理）](#1.1 Dynamic Batching（动态批处理）)
- [1.2 Static Batching（静态批处理）](#1.2 Static Batching（静态批处理）)
- [1.3 GPU Instancing（GPU 实例化）](#1.3 GPU Instancing（GPU 实例化）)
- [二、Unity Draw Call 优化策略](#二、Unity Draw Call 优化策略)
- [三、Unity 各批处理功能启用方法](#三、Unity 各批处理功能启用方法)
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- [3.1 Dynamic Batching](#3.1 Dynamic Batching)
- [3.2 Static Batching](#3.2 Static Batching)
- [3.3 GPU Instancing](#3.3 GPU Instancing)
- 四、总结
一、Unity Statistics 参数解析
在 Unity 中，打开 Ctrl+7（Profiler） 或者 Stats 面板，可以看到场景渲染的核心指标：
核心参数说明
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| SetPass Calls | 材质切换次数，每次切换都会触发 GPU 管线状态更新，CPU 开销较大 |
| Draw Calls | 实际提交给 GPU 的绘制调用次数 |
| Batches | Unity 优化后的批处理数量（经过 Dynamic/Static Batching 或 Instancing） |
| Triangles | 场景中三角形总数 |
| Vertices | 顶点总数 |
Tips:
Batches通常小于Draw Calls，说明 Unity 已经对部分对象进行了批处理优化。
1.1 Dynamic Batching（动态批处理）
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作用：将小型可移动 Mesh 合并成一个 Draw Call。
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要求：
- 顶点数 ≤ 300
- 相同材质
- 对象可移动（非 Static）
- Shader 支持 Dynamic Batching
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特点：
- 小型道具、装饰物常用
- CPU 端合并，开销较小
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数据示例：
Batched Draw Calls: 8
Batches: 6
Triangles: 8.9k
Vertices: 15.1k
注意：如果对象同时勾选 Static，Dynamic Batching 会被禁用。
1.2 Static Batching（静态批处理）
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作用：将静态 Mesh 合并顶点缓冲，减少 Draw Call。
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要求：
- 对象必须勾选 Static → Batching Static
- 可处理大型 Mesh
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特点：
- CPU 端开销较高
- GPU Draw Call 显著减少
- 与 GPU Instancing 冲突，启用 Static 后 Instancing 不生效
-
数据示例：
Batched Draw Calls: 996
Batches: 41
Triangles/Vertices: 显示为 0（Unity 统计方式）
使用 Static Batching 后，Statistics 面板中 Batches 数量减少 ，Saved by Batching 数量增加，说明 Draw Call 被合并。
1.3 GPU Instancing（GPU 实例化）
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作用：一次 Draw Call 绘制大量相同 Mesh 的实例，适合重复物体（树、草、箱子）。
-
生效条件：
- 所有实例使用同一个材质 Asset ，并勾选 Enable GPU Instancing
- Shader 支持 Instancing（带
#pragma multi_compile_instancing） - Mesh 必须一致
- 对象在场景中被渲染（Active + Renderer enabled）
- ShadowCaster、LightProbe 等特殊效果可能干扰
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特点：
- CPU 开销低，GPU 端直接绘制实例
- Draw Call 显著减少，但 Batches 统计不一定立即变化
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常见问题：
-
启用 Instancing 后 Statistics 未变化：
- 材质不完全共享
- Shader 不支持 Instancing
- Shadow/LightProbe 干扰
- Stats 面板刷新滞后
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排查方法：
- Frame Debugger：查看 Instanced Mesh 是否合批
- 确认材质和 Shader 设置
- 暂时关闭 Shadow、LightProbe 测试
示例：154 个相同材质的 Mesh，如果 Instancing 没生效，Statistics 面板 Batches 数量不会减少。
二、Unity Draw Call 优化策略
| 特性 | Dynamic Batching | Static Batching | GPU Instancing |
|---|---|---|---|
| 对象状态 | 可移动 | 静态 | 可移动或静态 |
| 顶点限制 | ≤ 300 | 无限制 | 无限制 |
| 材质要求 | 相同材质 | 可不同 | 相同材质 |
| Shader 要求 | 支持 Dynamic | 任意 | 支持 Instancing |
| Draw Call 优化 | CPU 合并小 Mesh | CPU 合并静态 Mesh | GPU 同时绘制实例 |
| 适用场景 | 小道具、装饰 | 大场景静态建筑、地形 | 大量重复物体（树、草） |
| 性能开销 | CPU 较小 | CPU 较高 | CPU 较低，GPU 优化 |
实用策略：
- 小型道具 → Dynamic Batching
- 大型静态场景 → Static Batching
- 大量重复物体 → GPU Instancing
- 组合策略 → 根据对象类型选择不同方法，避免冲突
三、Unity 各批处理功能启用方法
3.1 Dynamic Batching
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全局开关：
- Edit → Project Settings → Player → Other Settings → Rendering → 勾选 Dynamic Batching
参考文档：
https://docs.unity.cn/6000.2/Documentation/Manual/dynamic-batching-enable.html
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对象要求：
- 顶点数 ≤ 300
- 可移动
- 相同材质
- Shader 支持 Dynamic Batching
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检查生效：
- Profiler → Dynamic Batching → Batched Draw Calls > 0 表示已生效
3.2 Static Batching
- 勾选 Static → Batching Static
- 注意与 GPU Instancing 冲突
启用后 Batches 数量减少，Saved by Batching 增加
3.3 GPU Instancing
- 材质 Inspector → 勾选 Enable GPU Instancing
- 确认 Shader 支持 Instancing
- Frame Debugger 查看实例化是否生效
- 避免与 Static Batching 冲突
四、总结
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SetPass Calls / Draw Calls / Batches 是衡量渲染性能的核心指标：
- Draw Call → GPU 调用次数
- SetPass Call → 材质切换次数（CPU 开销）
- Batches → 批处理优化后 Draw Call 数
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Dynamic Batching：小物体移动时自动优化
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Static Batching：静态物体优化 Draw Call，但会禁用 Instancing
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GPU Instancing：大量重复物体首选，CPU 开销低，GPU 实例化绘制
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优化策略：小物体用 Dynamic、静态大物体用 Static、重复物体用 Instancing，组合使用效果最佳