Unity2D绘图效率研究原创.docx
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Unity2D绘图效率研究原创
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hog
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08-21
—本帖被hawk执行加亮操作（2012-08-21）—
一直以来对Unity的方便的框架和可视化的开发环境赞赏有加，但同时也存在疑问，如果用如此庞大3D游戏引擎框架开发纯2D的游戏，会不会存在效率上的瓶颈，所以有必要自己动手测试一下。
测试
测试手段：
2D纹理随机绘制
测试纹理：
512*512带alpha通道透明贴图
测试分辨率：
1366*638的工作区域
共采用了4种不同的方法测试纹理绘制,每种方法都采用相同的Shader进行绘制，用复杂度一致的C#语句进行控制，以保证结果的可比性。
测试效果:
方法一.Unity内置的GUITexture：
注：
GUITexture是不需要指定shader的，查阅网络资料，Unity在绘制GUI纹理时默认会调用一个叫Internal-GUITexture的shader,这个文件网上可以下载到。
自己改名复制一份，作为shader用于后3种方法，以保证shader层面的一致性。
GUITexture的xy坐标范围是0-1，00对应屏幕范围，比如0.5,0.5就是屏幕中央。
测试结果:
CPU:
每帧cpu时间在1ms上下
GPU:
在5ms-10ms范围内
方法二.Unity内置的Graphics.DrawTexture方法
注：
调用这个方法应该在OnGUI而不是Update，调用语句大致如下：
voidOnGUI（）{
if（Event.current.type.Equals（EventType.Repaint））
{
Graphics.DrawTexture（newRect（Random.Range（0,ScreenWidth）,Random.Range（0,ScreenHeight）,512,512）,tex,mat）;
}
}
其中tex就是要绘制的纹理，mat是指定的材质，此处为copy系统内置的Internal-GUITextureshader.
测试结果:
CPU:
本以为这种方法应该是最接近底层效率最高的，没想到这种方式下产生了大量GUI事件和调用，cpu效率很低
GPU:
因为使用了同样的shader,GPU没有明显变化
方法三.建立一个Plane面片，将测试贴图赋予该面片
注:
这个方法就是Unity常规绘制物体的方法了，把一个物体赋予透明贴图和材质模拟纯2D贴图，改变面片的位置就可以改变贴图位置。
当然摄像机要设置为正交方式。
测试结果:
CPU:
基本上没有产生太多额外cpu负荷，居然和GUITexture方式效率差不多
GPU:
与上面两种方式负荷大致相当，因为多了一个实际的物体，所以gpu曲线中出现绿色（Opaque实体绘制）的包络线，略大于上面两种方式
方法四.NGUI界面工具的SimpleTextureWidget
注：
这是我最愿意用的方式，可以方便的使用NGUI的很多内建功能，实现高级控制，当然效率是个疑问。
NGUI的物体都经过了一系列变换、缩放，以保持系统的统一性，所以在控制SimpleTexture位置时要用LocalPosition
测试结果:
CPU:
这个结果在预料中，由于NGUI自身的体系框架代码要产生额外的cpu负载，结果比1和3方法要高，但是略低于方法2.
GPU:
负载和方法3相当，也多了实体绘制的绿色包络线。
其实NGUI用了大量的plane来实现各种界面载体，可以理解。
总结：
CPU效率：
1>3>4>2
GPU效率：
1=2>3=4
易用性：
4>3>1>2显然用NGUI方式最好控制也能很好的与界面结合自己用面片渲染2D图像效率高于NGUI，但是控制代码很多都要自己写，而GUITexture使用起来显然更麻烦些，至于Graphic.DrawTexture那是类似纯绘图指令了，任何控制都要自己考虑。
方法2看来可以完全无视。
在性能不那么敏感的情况下，NGUI显然是最好的选择，自己写的控制代码效率未必更高，况且NGUI还有很多内建的功能如精灵动画可以支持2D游戏开发。
在极端优化的情况下，抛开NGUI庞大框架自己用Plane或者GUITexture构建2D显示控制也是不错的办法，比如游戏背景卷轴、地图等，不需要太多控制的部分。
Unity框架虽然庞大，但是在此框架下浪费的CPU资源还算可以接受，而获得的方便自然不言而喻。
不过从4个cpu图可以看出，系统物理引擎在完全空载的情况下也消耗了很可观的CPU资源，如果这部分能有个开关屏蔽，效率可以进一步提高。
大部分2D游戏并不需要物理引擎。
目前好像没有发现能主动屏蔽物理引擎的方法。
优化
其实2D透明材质的shader也还是有优化空间的，大部分情况下，2d游戏我们只需要将图像在屏幕原样显示就行了，不需要什么光照模型、颜色混合等等，基于此思想，可以自己把shader最简化，以达到效率最大化。
下面是2种shader的gpu效率图比较:
上面是系统内建的透明shader，因为考虑了颜色混合、高光等，效率较低，下面是优化过的纯2d透明贴图shader，提升还是比较明显的。
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