【Unity3D基础知识】——Stats窗口

Stats窗口 ##

Stats窗口，全程叫做 Rendering Statistics Window , 即渲染数据统计窗口，它会实时统计数据。

Stats

FPS（Time per frame andFPS）: frames per seconds 表示引擎处理和渲染一个游戏帧所花费的时间，该数字主要受到场景中渲染物体数量和 GPU 性能的影响，FPS 数值越高，游戏场景的动画显示会更加平滑和流畅。
一般来说，超过 30FPS 的画面人眼不会感觉到卡，有视觉残留的特性，光在视网膜上停止用后人眼还会保持 1/24 秒左右的时间，因此游戏画面每秒帧数至少要保证在 30 以上。
另外，Unity 中的 FPS 数值仅包括此游戏 Scene 里更新和渲染的帧，编辑器中编辑的 Scene 和其它监视窗口的进程不包括在内。

CPU: 获取到当前占用 CPU 进行计算的时间绝对值，或时间点，如果 Unity 主进程处于挂断或休眠状态时，CPU time将会保持不变。

Render thread: GPU 渲染进程处理图像所花费的时间，具体数值由 GPU 性能来决定。

Batches 即 Batched Draw Calls, 是 Unity 内置的 Draw Call Batching 技术。: 一般来说，引擎每对一个物体进行一次 DrawCall，就会产生一个 Batch，这个 Batch 里包含着该物体所有的网格和顶点数据，当渲染另一个相同的物体时，引擎会直接调用 Batch 里的信息，将相关顶点数据直接送到 GPU，从而让渲染过程更加高效，即 Batching技术是将所有材质相近的物体进行合并渲染。

对于含有多个不同 Shader 和 Material 的物体，渲染的过程比较耗时，因为会产生多个 Batches。每次对物体的材质或者贴图进行修改，都会影响 Batches 里数据集的构成。因此，如果场景中有大量材质不同的物体，会很明显的影响到 GPU 的渲染效率。有关 Batches 优化相关的方案：

1、虽然 Unity 引擎自带 Draw Call Batching 技术，我们也可以通过手动的方式合并材质接近的物体；
2、尽量不要修改 Batches 里物体的 Scale，因为这样会生成新的 Batch。
3、为了提升 GPU 的渲染效率，应当尽可能的在一个物体上使用较少的材质，减少 Batches 过多的开销。
4、对于场景中不会运动的物体，考虑设置 Static 属性，Static 声明的物体会自动进行内部批处理优化。


SetPass calls: 在 Unity4.x 和 3.x 原来的 Stats 面板的第一项是“Draw calls”，然而到了 Unity5.X版本， Stats 上没有了“Draw calls”，却多出来一项“SetPass calls”。

比如说场景中有 100 个 gameObject,它们拥有完全一样的 Material，那么这 100 个物体很可能会被 Unity 里的 Batching 机制结合成一个 Batch。所以用 “Batchs”来描述 Unity 的渲染性能是不太合适，它只能反映出场景中需要批处理物体的数量。
那么可否用 “Draw calls”来描述呢？答案同样是不适合。每一个“Draw calls”是CPU发送个 GPU 的一个渲染请求，请求中包括渲染对象所有的顶点参数、三角面、索引值、图元个数等，这个请求并不会占用过多的小号，真正消耗渲染资源的是在 GPU得到请求指令后，把指令发送给对应物体的 Shader, 让Shader 读取指令并通知相应的渲染通道（Pass）进行渲染操作。
假设场景中有 1 个 gameObject ,希望能显示很酷炫的效果，它的 Material 上带有许多特定的 Shader。为了实现相应的效果，Shader 里或许会包含很多的 Pass,每当GPU 即将去运行一个 Pass 之前，就会产生一个 “SetPass call”，因此在描述渲染性能开销上，“SetPass calls”更加有说服力。

Batches and DrawCall 这个是绘制图像的重要指标，可以作为衡量场景绘制效率的首要参考。: 一个 Draw Call，等与呼叫一次 DrawlndexedPrimitive(DX) or glDrawElements(OGL),等于一个 Batch。
NVIDIA 在 GDC 上曾提出 25k batch/sec 的渲染量会使 1GHz 的 CPU 达到 100% 的使用率，因此使用公式：
25K∗n(GHZ)∗Percentage/Framerate=Batch/Frame: 可以推算出某些 CPU 可以抗多少 Batch。例如红米手机 CPU 为 1.5Hz, 假设分出 20% 资源供渲染，希望游戏跑到 30 帧。那么能抗多少 DrawCall ? 25k * 1.5 * 0.2 / 30 = 250。因此从这方面也能看出，如果 CPU 不能分出更多的资源供渲染计算，能抗的 D人awCall 就会变少。
在 Stats 面板中看到的 Batches 是渲染的总 Batch 这个值等于同于 DrawCall。但 Unity 中可以获取到末批次处理之前的 DrawCall。因此需要注意不要混淆感念。

Saved By Batching :

这个值是由于 Batch 减少的 DrawCall, 可以间接的看到场景优化的效果。这个值有两部分组成： Static Batching 和 Dynamic Batching。
这个由 Unity 内建自动合并虽然优点多多，但也不是没有缺陷。静态合并会引发内存和存储的额外开销，动态合并会增加 CPU 的负担。这部分内容参考 Unity 官方文档。
总体上讲所以希望批次渲染的元素要有相同的材质。通常两个材质如果只有贴图不同，可以将贴图合并到一张大图中，这就是所谓的和图。另外在使用 ShadowCaster 时，只要材质相同，即使贴图不同也可以合并渲染。

Dynamic Batches

动态合并在满足以下条件时时自动完成的额：

模型总顶点数小于 900。
不包含镜像 transform 改变。不改变 Scale。
如果使用动态 lightmap 需要指定正确。
不使用多 Pass 的 Shader。

由于需要在合并时通过 CPU 计算转为世界坐标，这项技术只在 CPU 消耗比 DrawCall 消耗“便宜”时才值得。这个衡量标准会根据平台产生差异，例如苹果平台上 DrawCAll的消耗便宜，就不应该使用这项技术。这个功能可以在 Editor–> Project Setting –>Player 中进行设置打开与关闭。


Static Batches: 场景中不能移动的物件可以使用静态合并，它不受顶点数的限制，可以大幅较少 DrawCall。但为了将元素合并到一个大模型中，这项技术需要额外的内存。主要的内存消耗在于共享多边形会在内存中重复创建。因此有时候需要牺牲渲染效率来避免静态合并，来保证内存够小。例如在茂密的树林中使用这项技术会导致大量的内存消耗。

Verts: 摄像机视野（field of view）内渲染的顶点数。

Tis: 摄像机视野（field of view）内渲染的三角面总数量。

关于 Tris 和 Verts

1、 Camera 的渲染性能受到 Draw calls 的影响。之前说过，对一个物体进行渲染，会生成相应的 Draw call,处理一个 Draw Call 的时间是由它上边的 Tris 和 Certs 数目决定。尽可能得合并物体，会很大程度的提高性能。举个很简单例子，比如场景一种有 1000 个不同的物体，每个物体都有 10 个 Tris; 场景二中有 10 个不同的物体，每个物体有 1000 个 Tris 。在渲染处理中，场景一中会产生 1000 个 Draw Calls，它的渲染时间明显比场景二慢。

2、Unity stats 视图中的 Tris 和 Verts 并不仅仅是视锥中的梯形内的 Tris 和 Verts，而是 Camera 中 field of view 所有取值下的 tris 和 verts，换句话说，哪怕你在当前 game 视图中看不到这个 cube，如果当你把 field of view 调大到179 过程中都看不到这个 cube，stats 面板才不会统计， GPU 才不会渲染，否则都会渲染，而且 unity 不会把模型拆分，这个模型哪怕只有 1 个顶点需要渲染， Unity 也会把整个模型都渲染出来。（参考自Mess的《Unity Camera组件部分参数详解》）

3、新建一个空的场景，里面没有添加任何物体，为什么 status 面板上显示有 1.7k Tris 以及 5.0k Verts 。这是因为空的场景自带默认的天空盒、Windows—>Lighting打开 Ligh下的 Scene 面板，把 Skybox 里的材质设为空。删掉它，就会发现 Tris 和 Verts 都会变为0了。

这里写图片描述


Scree: 获取当前 Game 屏幕的分辨率大小，后面的值表示总的内存使用。

Shadow casters: 表示场景中有多少个可以投射阴影的物体，一般这些物体都作为场景中的光源。

Visible skinned meshed: 渲染皮肤网格的数量。

Animations: 正在播放动画的数量。

脚本获取值
在编辑模式下这些数据是可以通过脚本获取到的，不过打出包来不太成，代码如下：

 GUILayout.TextField("Total DrawCall: " + UnityStats.drawCalls);
        GUILayout.TextField("Batch: " + UnityStats.batches);
        GUILayout.TextField("Static Batch DC: " + UnityStats.staticBatchedDrawCalls);
        GUILayout.TextField("Static Batch: " + UnityStats.staticBatches);
        GUILayout.TextField("DynamicBatch DC: " + UnityStats.dynamicBatchedDrawCalls);
        GUILayout.TextField("DynamicBatch: " + UnityStats.dynamicBatches);

        GUILayout.TextField("Tri: " + UnityStats.triangles);
        GUILayout.TextField("Ver: " + UnityStats.vertices);

参考：http://blog.csdn.net/wdmzjzlym/article/details/51335915

http://blog.csdn.net/fansongy/article/details/51025325