Unity URP性能优化Static Batching、GPU Instancing、SRPBatcher

Static Batching
将一组静态物体的模型batch成一个模型，并作为一个整体提交的GPU。绘制的时候这些物体可以正常的做culling，Unity会将通过Culling的物体使用索引偏移的方式绘制。

 

GPU Instancing
使用 GPU Instancing可使用少量绘制调用一次绘制（或渲染）同一网格的多个副本。它对于绘制诸如建筑物、树木和草地之类的在场景中重复出现的对象非常有用。

合并批次的前提条件是同网格同材质，但材质的参数可以不同，然后基于一个Instanced Draw Call，一次性绘制多个模型。

使用比较多的是植被相关的，比如草和树木。在使用上需要注意当代码调用改变属性时候，需要用MaterialPropertyBlock，从而不会破坏GPU Instancing。更为详细的知识可以阅读官方文档。

 

 SRP Batcher
SRP Batcher是URP的一种新的合批技术，可以加速CPU，对于DX平台提升比较大，但对于移动平台来说，提升不是很明显，大概1.2倍左右，这部分还根据不同机型有一些差距，感兴趣的可以拿机子去验证。

原理是减少set pass call，即针对基于同一个shader变体的不同的材质，将他们的材质属性（uniform）放到一个block(UBO)中，将这些不同的材质的属性block全部上传到GPU，以及将使用这些材质的模型的属性（如矩阵等）也上传到显存。绘制的时候，只要从显存中绑定需要使用的block，然后执行一个draw call即可。这样从CPU向GPU传递数据的次数(set pass call)大大降低。

一个Drawcall被一个新的材质使用的时候，需要准备进行渲染设置工作，这部分耗时是一个drawcall的主要耗时点，所以如果场景有越多的materials，就会有越多的CPU必须使用去设置GPU 数据。传统的优化做法是减少drawcall数量去提升CPU渲染性能，而实际上真正的CPU消耗来自那些设置工作，而不是GPU drawcall本身，Drawcall只是一些Unity向GPU的 command buffer发送的字节数据。

URP的默认材质支持SRP Batcher

 

SRP中几种Bathcing方式的优先级
1.如果物体是静态的(Batching Static)，则会使用Static Batching。如果物体的材质兼容SRP Batcher，则会同时使用SRP Batcher。
2.如果物体的材质和Renderer兼容GPU Instancing，则会启用GPU Instancing
3.如果开启了Dynamic Batching，则会使用动态Batch。
由上可知，如果想启用GPU Instancing，必须不能开启Static Batching，且不能满足SRP Batcher条件。
如果材质是兼容GPU Instancing的，且物体是开启了Static Batching的，则Unity会在物体的Inspector中给出提示：

GPU Instacing开启的条件 
1.首先Shader必须兼容与Instancing。
2.材质开启 Enable GPU Instancing
3.SRP Batcher的优先级高于GPU Instancing，对于Game Objects，如果SRP Batcher能被使用（Shader兼容SRP Batcher，节点本身也兼容等），则就会使用SRP Batcher，即便材质开启了Enable GPU Instancing也没用。
4.如果SPR Batcher的条件被破坏，例如使用了MaterialPropertyBlock，且开启了Enable GPU Instancing，则GPU Instancing则会启用。

 

GPU Instancing的性能
GPU Instancing对于顶点数比较少的模型不一定能提高性能，因为顶点数少时GPU不能充分的分配资源去绘制多个实例，这个顶点数的阈值根据不同显卡是不一样的，但一般来说少于256个顶点是不合适的。
如果有很多顶点少的物体需要绘制，可以将他们合并到一个mesh中进行绘制

Tips：
在URP管道中使用GPU Instancing和SRP Batcher需要注意，二者只能存在其中一种，而SRP Batcher优先级最高，对于写草和树的Shader，比较建议直接支持GPU Instancing，而不支持SRP Batcher, 在移动端上效率相对SRP Batcher更好。Static batching一般用于mesh网格比较细碎的静态对象，将网格在一批次进行渲染，但是由于形成了新的mesh，会增加内存占用。
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原文链接：https://blog.csdn.net/Star_MengMeng/article/details/126526498