एकता यूआई रूपरेखा: कौन मेरी बैचिंग खराब करता है?

आपने एकता यूआई को अनुकूलित करने के लिए अनंत समय बिताया है। लेकिन निषेध का कारण बनने के लिए, लगभग अदृश्य UI कैनवास तत्व की छोटी विशेषता का एक छोटा संशोधन पर्याप्त है। और जब ऐसा होता है, तब भी एकता यूआई की रूपरेखा आपको एफपीएस को कम करने से नहीं बचाएगी। क्या आप लंबे बग फिक्स के लिए तैयार हैं?

ठीक ऐसा ही मेरे आखिरी प्रोजेक्ट में भी हुआ ...

मैंने ओकुलस क्वेस्ट पर हमारे गेम के पोर्ट में कई यूआई पैनल को अनुकूलित करने के लिए कड़ी मेहनत की। मूल रूप से, कार्य ओवरड्रा स्तर को स्वीकार्य मूल्यों तक कम करना था ताकि GPU सबसे महत्वपूर्ण चीज़ - वास्तविक 3 डी प्रतिपादन के साथ सामना कर सके।

इसलिए मैंने यूनिटी यूआई को कम से कम एक महीने के लिए अनुकूलित करने पर काम किया, और अंततः बहुत अच्छी प्रगति की।

कुछ बिंदु पर, UI इतना अनुकूलित हो गया कि उसने GPU टाइमिंग को मुश्किल से प्रभावित किया। अपारदर्शी यूआई की डिमिंग तकनीक जिसे मैंने यूआई (अन्य तत्वों के शीर्ष पर तैयार किए गए तत्व) को लेयरिंग के कारण होने वाले अधिकांश रेड्रॉव के लिए मुआवजा दिया है।

तो, मुझे एक उच्च अनुकूलित हाइब्रिड यूआई सिस्टम मिला, जो अनिवार्य रूप से इसके तहत खींचे गए 3 डी तत्वों को ओवरलैप करता है। इन अतिव्याप्त अंशों के प्रतिपादन को छोड़ना बहुत आसान हो गया है।

हालाँकि, काम अभी भी पूरी तरह से दूर था ...

जब मैंने यूनिटी यूआई प्रोफाइलर में प्लग किया, तो एक बात ने मेरा ध्यान खींचा।

मैंने देखा कि एक अतिभारित सीपीयू यूआई प्रदान करने पर प्रत्येक फ्रेम में 1 एमएस से अधिक खर्च करता है। यह एक मंच के लिए बहुत समय है जो आपको पूरे खेल के लिए 13 एमएस का बजट देता है: भौतिकी, तर्क, 3 डी प्रतिपादन, इनपुट, वीआर और नेटवर्क कोड।

और आखिरकार ऐसे मामले थे जब यूआई ने "प्रदर्शन" को सीपीयू प्रदर्शन को और अधिक मार दिया।


एकता यूआई: महंगा बैचों का निर्माण

और यह एक बात कहता है: यूपीआई को जीपीयू के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, लेकिन यह जरूरी नहीं कि सीपीयू के लिए अनुकूलन हो ।

वास्तव में, एकता यूआई का प्रतिपादन करते समय, सीपीयू और जीपीयू कार्य बहुत भिन्न होते हैं। आश्चर्य की बात नहीं, मैं सीपीयू और जीपीयू ऑप्टिमाइज़ेशन के अलग-अलग तरीके से संपर्क करने की सलाह देता हूँ, और यूनिटी यूआई ऑप्टिमाइज़ेशन के बारे में मेरी पिछली पोस्ट में चर्चा की गई थी।

यूनिटी यूआई के आगे की रूपरेखा ने एक स्पष्ट समस्या का खुलासा किया: यूआई को लगातार हर नए फ्रेम में फिर से बनाया गया, यानी। प्रत्येक फ्रेम में कैनवस (कैनवास पुनर्निर्माण) का पुनर्निर्माण किया गया था ।

सीपीयू पर लगातार लोड 1 एमएस के लिए ... ओह-ओह।

लेकिन एकता मेरे साथ ऐसा क्यों कर रही है? मुझे लगा कि एकता कैनवस इंटरफेस के सभी कैश ...

वास्तव में हाँ, यह है। एकता कैनवस को प्रभावी ढंग से कैश करती है ताकि वे केवल एक बार एकत्र हों।

हालाँकि, समस्या तब उत्पन्न होती है जब आप कैनवस में किसी भी यूआई तत्व के गुणों को बदलते हैं - रंग, स्थिति, और इसी तरह।

उदाहरण के लिए, हमारे द्वारा पसंद किए जाने वाले सभी एनिमेशन, उदाहरण के लिए, जब आप होवर करते हैं, तो उत्पादकता को मारते हैं, और आप शायद यह नहीं जानते।

जब यूआई संपत्ति में परिवर्तन होता है, तो एकता प्रसिद्ध कैनवस पुनर्निर्माण को चलाती है, जो खेल के प्रदर्शन को बर्बाद कर देती है ।

इंटरफ़ेस का कैनवस पुनर्निर्माण, एकता इंजन को इस कैनवस के सभी यूआई तत्वों को ड्रॉ कॉल (कई कोने, रंग, सामग्री, आदि) की एक अनुकूलित सूची उत्पन्न करने के लिए चलने के लिए मजबूर करता है। और कैनवस पुनर्निर्माण को सीट पांडा की तुलना में शून्य से 60 मील प्रति घंटे की गति से अधिक समय लगता है।

एहसास है कि हम लगातार कैनवस पुनर्निर्माण से पीड़ित हैं, यह सवाल पूछना तर्कसंगत होगा ...

हम कैनवस रीबिल्ड्स से पीड़ित क्यों हैं और इसके बारे में क्या किया जा सकता है?

इस सरल प्रश्न का उत्तर देने के लिए, मुझे विषय का अध्ययन करने और यूनिटी यूआई प्रोफाइलर के साथ काम करने में 5 घंटे से अधिक समय लगाना पड़ा।

चलो ठीक है।

1. प्रोफाइलिंग यूआई यूआई: सब ठीक है, अभी के लिए ...

कल्पना कीजिए कि हमारे पास एक साधारण यूआई है।

यह यूआई कुछ नहीं करता है, यह सिर्फ स्क्रीन पर दिखाई देता है और खिलाड़ी को इसके माध्यम से कुछ देखने की कोशिश कर रहा है।

ग्रिड लेआउट समूह में 350+ छवियों के एक सेट के रूप में, यह इस तरह दिखता है:


एकता यूआई रूपरेखा उदाहरण

और 350-विषम छवियों के बावजूद भी सब कुछ क्रम में है। मानक मामले में, यूआई सिर्फ दो ड्रॉ कॉल में प्रस्तुत करेगा, क्योंकि इसमें केवल दो अनूठी छवियां हैं जो स्प्राइट एटलस में नहीं हैं।

वास्तव में, प्रोफाइलर में, मैं देख सकता हूं कि सीपीयू के हिस्से पर व्यावहारिक रूप से कोई भार नहीं है। UI पर बिताया गया अधिकांश समय 0.01 ms से कम है, जो कि बहुत अच्छा है।


एकता यूआई प्रोफाइलिंग: एक रहस्यमय वृद्धि

(... अधिकांश समय)

रुको, ग्राफ़ के अंत में सीपीयू संसाधनों में यह उछाल कहां से आया?

2. एकता यूआई रूपरेखा: अचानक कैनवास पुनर्निर्माण!

यूनिटी प्रोफाइल के अंत में क्या हुआ? बहुत अजीब है, सिर्फ एक सेकंड में, यूनिटी यूआई पर सीपीयू ओवरहेड डबल से अधिक था।

मैं एक खेल खेलना चाहता हूं

नीचे दिए गए उदाहरणों में दो अंतर खोजें (आपको बेहतर देखने के लिए अलग विंडो में चित्र खोलने पड़ सकते हैं) ।


यूनिटी यूआई प्रोफाइलिंग: लो-कॉस्ट कैनवस


एकता यूआई रूपरेखा: कैनवास पुनर्निर्माण

मैं आपको यह पता लगाने के लिए पांच सेकंड देता हूं।

5, 4 ... ठीक है, यहाँ कार्य को आसान बनाने के लिए एक टिप है:


एकता यूआई प्रोफाइलिंग: ओवरहेड कैनवस पुनर्निर्माण

वाह!

PostLateUpdate.UpdateRectTransform और UGUI.Rendering.UpdateBatches दृढ़ता से इस शो के मुख्य सितारे बनना चाहते हैं।

ये क्षेत्र क्या करते हैं?

पहले, UpdateRectTransform , यह स्पष्ट करता है कि किसी वस्तु का परिवर्तन बदल गया है, और इसलिए दृश्य परिवर्तनों को प्रतिबिंबित करने के लिए एकता को महंगे तर्क का प्रदर्शन करना पड़ता है। हमें नहीं पता कि यह एक स्थिति, रोटेशन, स्केल या RectTransform कुछ अन्य गुण थे।

नरक, हम यह भी नहीं जानते कि क्या यह सिर्फ एक विशेषता थी, या एक ही बार में। यह एक एकल वस्तु या कई था? और कौन से? यह समस्या है: हम नहीं जानते ।

दूसरा महंगा टुकड़ा, UpdateBatches , पूरे कैनवस ज्यामिति के पुनर्निर्माण की आवश्यकता से संबंधित है। इस प्रक्रिया को कैनवस पुनर्निर्माण कहा जाता है। कैनवस को फिर से बनाने का मतलब है कि एकता पूरी कैनवस पदानुक्रम के आसपास ड्रॉ कॉल की एक सूची उत्पन्न करने के लिए जाती है। सीपीयू पर अत्यधिक भार को कम करने के लिए ड्रॉ कॉल की अधिकतम संभव संख्या को संयोजित करने के लिए सभी तत्वों के कोने, सूचक, रंग और यूवी की गणना की जाती है, और फिर एक पासिंग पास किया जाता है, जो इसे ग्राफिक्स ड्राइवर में स्थानांतरित करता है।

अब हमें पता लगता है कि क्या हो रहा है और सही रास्ते पर हैं। लेकिन इस कैनवस ओवरहाल से कैसे बचें? उनका क्या कारण है?

हमें और अधिक विशिष्ट जानकारी चाहिए ...

संक्षेप में देना

• UI तत्व में एक विशेषता को बदलने से तत्व स्वयं गंदा हो जाता है
• UI तत्व पूरी तरह से गंदा हो सकता है, लेकिन यह आंशिक रूप से भी हो सकता है: गंदा टॉप, गंदा लेआउट, गंदा पदार्थ। आंशिक रूप से गंदे राज्यों से उबरना आसान है
• एक बार जब कोई कैनवस तत्व गंदे के रूप में चिह्नित किया जाता है, तो एकता इसे पूरी तरह से पुनर्निर्मित करती है
• सीपीयू के लिए कैनवस रीबिल्ड्स महंगे हैं, इसलिए बचने के लिए सबसे महत्वपूर्ण चीज है

3. एक कीट की तलाश: जानवर बल का एक राजनीतिक रूप से गलत तरीका

हमें अभी भी निम्नलिखित प्रश्न का उत्तर देने की आवश्यकता है:

इन कैनवस पुनर्निर्माण के क्या कारण हैं?

यह पता चला है कि यह पता लगाने का कोई त्वरित तरीका नहीं है, खासकर एक बड़े कैनवस पदानुक्रम के साथ।

लेकिन सबसे पहले, मैं आपको कैनवस पुनर्निर्माण के लिए कारण खोजने के लिए एक क्रूर बल विधि दिखाऊंगा।


1. यूआई यूआई प्रोफाइलर को रिकॉर्डिंग जारी रखें

हम मीट्रिक को फ़िल्टर करेंगे ताकि हम सबसे महत्वपूर्ण: रेंडरिंग, स्क्रिप्ट और UI पर ध्यान केंद्रित कर सकें।

वर्तमान योजना की लागतों को समझने के लिए प्रारंभिक चिह्न को ट्रैक करें, जिसमें महंगा कैनवस पुनर्निर्माण शामिल होना चाहिए।


2. UI से गेम ऑब्जेक्ट्स को निष्क्रिय करें और रीडिंग की तुलना करें

खेल ऑब्जेक्ट समूह का चयन करें और उन्हें निष्क्रिय करें।

प्रदर्शन मेट्रिक्स की तुलना करें।

यदि रीडिंग में बहुत सुधार नहीं हुआ है, तो एक महत्वपूर्ण सुधार देखने तक गेम ऑब्जेक्ट को निष्क्रिय करना जारी रखें।


3. जानें कि इसके गुणों में क्या परिवर्तन होता है

हम उस वस्तु का चयन करने में सक्षम थे जो कैनवस पुनर्निर्माण को कहते हैं। लेकिन क्या वास्तव में उनका कारण बनता है?

शायद इसका पैमाना स्क्रिप्ट के जरिए बदल जाता है? या एनीमेशन द्वारा उसकी स्थिति बदल रही है?

यह RectTransform पर राइट-क्लिक करने और " दृश्य में संदर्भ खोजें " के लिए सुविधाजनक होगा

जब आपको पता चलता है कि कैनवस पुनर्निर्माण का क्या कारण है, तो इसके बारे में कुछ करें, उदाहरण के लिए, एनिमेशन या परिवर्तनों को बंद करें।

रुबेन, लेकिन मैं यूआई के विशाल पदानुक्रम के साथ इस विधि का उपयोग कैसे करूं? मुझे बकवास मत बताओ

मैंने कहा कि प्रक्रिया न तो जल्दी होगी और न ही दिलचस्प होगी, लेकिन खिलाड़ी आपके लिए आभारी होंगे।

वह बात है। सबसे पहले, एक विशाल पदानुक्रम का अस्तित्व एक आदर्श स्थिति नहीं है। यह इतने बड़े पैमाने पर और गहरी पदानुक्रम हैं जो कैनवस पुनर्निर्माण को सीपीयू के लिए इतना महंगा बनाते हैं।

लेकिन बड़े और नेस्टेड यूआई पदानुक्रम (और इच्छाशक्ति) उत्पन्न कर सकते हैं, इसलिए उम्मीद करते हैं कि कैनवस पुनर्निर्माण सबसे महत्वपूर्ण चीज को हिट करने के लिए: गेमप्ले।

हालांकि ब्रूट फोर्स विधि कैनवस ओवरहाल के स्रोत को खोजने में मदद करती है, लेकिन यह लंबे समय में अच्छी तरह से स्केल नहीं करता है।

UI को अनुकूलित करने में और अधिक पेशेवर होने के बाद, मैंने एक उपकरण बनाया जो मुझे सभी उत्तरों की आवश्यकता है ताकि परियोजना खिलाड़ियों की अपेक्षाओं को पूरा करे ...


प्रोफाइल कैनवास का पुनर्निर्माण

4. बोनस: यूनिटी प्रोफाइलर यूआई ऑप्टिमाइज़ेशन फीचर्स को बढ़ाना

मुझे आशा है कि आप पहले से ही समझ सकते हैं कि कैनवस पुनर्निर्माण कैसे लगातार और परेशान कर सकता है।

ये पेरेस्त्रोइका, जिसने मेरे खेल को संक्रमित किया, पूरे सीपीयू बजट का 10% हिस्सा ले लिया!

जैसा कि हमने देखा है, कैनवस पुनर्निर्माण स्रोतों को खोजने के लिए एक क्रूर बल विधि है। शायद एकता यूआई को अनुकूलित करने के बारे में मेरी पोस्ट में सूचीबद्ध रणनीतियों का उपयोग करके आप उनसे निपट सकते हैं।

लेकिन इस तरह की त्रुटि-प्रवण प्रक्रिया कभी भी वास्तविक गुरु को संतुष्ट नहीं करेगी। आप कैनवस पुनर्निर्माण के साथ संघर्ष करते हुए कुछ दिन बिता सकते हैं, लेकिन सबसे अप्रत्याशित क्षण में जैसे ही आप यूआई यूआई प्रोइलर में प्लग करेंगे, वे गायब हो जाएंगे।

यदि आप वीआर के लिए गेम विकसित कर रहे हैं, तो यह महत्वपूर्ण हो जाता है। हम नहीं चाहते कि कैनवस को फिर से विश्व अंतरिक्ष के यूआई में बनाया जाए। यदि आप पेरेस्त्रोइका से छुटकारा नहीं पा सकते हैं, तो आपके खिलाड़ियों को सबसे अधिक संभावना नहीं होगी।

ठीक है, मुझे कैनवस रीबर्ड्स से छुटकारा पाने का विचार है। लेकिन एकता Profiler उन पर लगभग कोई जानकारी नहीं प्रदान करता है! आप क्या सलाह दे सकते हैं?

खुशी है कि आपने पूछा। यह पता चला है कि हम यूआई प्रदर्शन में बाधा डालने के बारे में उपयोगी जानकारी प्रदान करने के लिए एकता प्रोइलर को मना सकते हैं ।

हम यूनिटी यूआई प्रोफाइलर की कार्यक्षमता का विस्तार कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको सार्वजनिक रूप से उपलब्ध एकता UI स्रोत कोड को संशोधित करना होगा। एक बार जब आप स्रोत कोड में पहुंच जाते हैं, तो आपको उन कोड फ़ंक्शंस को खोजने की आवश्यकता होगी, जिसमें कैनवस रीबिल्ड्स होते हैं । फिर हमें BeginSample और EndSample प्रोफाइलर के साथ एपीआई जादू की आवश्यकता है।

यदि आप यूनिटी 2019.1 या इससे पहले के संस्करण चला रहे हैं, तो एकता यूआई स्रोत कोड को बिटबकेट रिपॉजिटरी में अपलोड किया गया है । डाउनलोड करने, स्थापित करने और संशोधित करने के लिए एक गाइड भी है।

मैं क्या सलाह दूं? 2019.2.0 से कम नहीं, एकता के एक नए संस्करण का उपयोग करें। यूआई के नए संस्करण डिफ़ॉल्ट रूप से यूआई के साथ आते हैं , क्योंकि यूआई सिस्टम अब पैकेज मैनेजर का हिस्सा है। यह सबसे परेशानी भरा तरीका है।

यहाँ उन कोड के टुकड़ों की सूची है जो मैंने अपने शोध के दौरान खोजे थे जहाँ मैं प्रोफाइलिंग एपीआई कॉल जोड़ सकता हूँ:

• CanvasUpdateRegistry.cs : PerformUpdate फ़ंक्शन
  
• Graphic.cs : SetAllDirty फ़ंक्शन
  
• Graphic.cs : अन्य कार्य जैसे SetVerticesDirty , SetMaterialDirty , आदि ...

एकता यूआई: प्रोफाइलिंग स्रोत

क्या यह मददगार है? हां।

कलाकार / डिजाइनर के लिए सुविधाजनक है? नहीं।

यह छोटा खुला स्रोत यूनिटी एक्सटेंशन लिखने वाला कवि था, जो यूनिटी प्रोफाइलर की क्षमताओं का विस्तार करता है ।


यह मुफ्त टूल हमें अधिकतम गेम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न प्रोफाइलिंग मोड के बीच जल्दी से स्विच करने की अनुमति देगा।

इस एकता Profiler विस्तारक के बारे में सबसे अच्छी बात क्या है? यह संपादक के बाहर काम करता है, अनिवार्य रूप से एंड्रॉइड और अन्य प्लेटफार्मों के लिए यूआई की रूपरेखा बनाते समय आपको सभी सिरदर्द से छुटकारा दिलाता है।

यहाँ यह है, इसकी सारी शक्ति सिर्फ दो बटन द्वारा नियंत्रित होती है:

• मेरी एकता Profiler बफ
  
• नेरफ माय यूनिटी प्रोफाइलर ।

आप इस उपकरण को यहाँ प्राप्त कर सकते हैं ।