Unity中Batching优化的动态合批

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前言

我们来解析一下上篇文章中提到的 Batching 中的 动态合批

• Unity渲染Stats分析

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一、动态合批的规则

动态合批是Unity默认去执行的，我们无法控制中间的步骤，我们只能按照Unity指定的规则去做

1、材质相同是合批的前提，但是如果是材质实例的话，则一样无法合批。

什么情况下会产生材质实例呢？
在之前使用协程控制Shader材质变化的文章中，修改材质使用 .material 来修改会导致生成材质实例

• Unity中C#使用协程控制Shader材质变化

2、支持不同网格的合批

3、动态合批需要网格支持的顶点条件

• 单个网格最多 225 个顶点，900个顶点属性。（顶点属性的上限未来可能会调整）
• 如果Shader中用到了网格的Position、normal 和 uv 的话，则最多 225 个顶点
• 如果Shader中用到了网格的Position、normal 、uv0 、uv1 和 tangent 的话，则最多是 180 个顶点
• 负方向缩放会导致无法动态合批，早期Unity缩放不一致也会导致无法动态合批

这里的顶点属性，指的是 顶点位置信息、顶点法线信息、顶点切线信息 等这些属性

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二、我们导入一个模型并且制作一个Shader，来测试动态合批

1、我们选择模型的 Mesh ，可以查看模型的顶点信息

可以在Mesh信息中，了解到入下信息：

• 顶点有 200 个，占用 9.4k
• 顶点属性包含Position，Normal，Tangent，UV0

2、我们先来测试一下 225 个顶点限制的动态合批

Shader "MyShader/P2_6_2"
{
    Properties
    {
        
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                
                float4 vertex : SV_POSITION;
            };
            

            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
               
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return 1;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

• 我们给 这个顶点数小于 300 的模型，使用这个Shader材质，我们会发现只有两个批次

• 我们复制一份该模型，因为使用了同一个材质，所以被动态合批了，还是只有两个批次

• 我们创建一个新的球体，因为使用了不同的材质，所以现在渲染了3批次

• 但是，我们给该球使用同一材质时，会发现还是使用了3个批次

原因是：该球体的Mesh顶点数超过了300，不支持动态合批

3、我们来测试一下Shader中使用了 Position、normal 、uv0 、uv1 和 tangent 最多只能180个顶点以下的动态合批

如果这几个属性只是在Shader的appdata中声明，并不算真正的用到该属性

Shader "MyShader/P2_6_2"
{
    Properties
    {
        _Color("Color",Color) = (1,1,1,1)
    }
    SubShader
    {
        Tags { "RenderType"="Opaque" }
        LOD 100

        Pass
        {
            CGPROGRAM
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
            

            #include "UnityCG.cginc"

            struct appdata
            {
                float4 vertex : POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float3 normal : NORMAL;
                float3 tangent : TANGENT;
                float2 uv1 : TEXCOORD1;
            };

            struct v2f
            {
                float2 uv : TEXCOORD0;
                float4 pos : SV_POSITION;
                float2 uv1 : TEXCOORD1;
                float3 normal : TEXCOORD2;
                float3 tangent : TEXCOORD3;
                float3 worldPos : TEXCOORD4;
            };
            
            fixed4 _Color;
            v2f vert (appdata v)
            {
                v2f o;
                o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.worldPos = mul(unity_ObjectToWorld,v.vertex);
                o.uv = v.uv;
                o.uv1 = v.uv1;
                o.normal = v.normal;
                o.tangent = v.tangent;
                return o;
            }

            fixed4 frag (v2f i) : SV_Target
            {
                return i.worldPos.y * 0.15 + _Color;
            }
            ENDCG
        }
    }
}

• 可以看出，虽然我们的物体还是之前的两个板凳。但是批次变成了3次。说明没有动态合批成功