优化方案

优化结果

先看优化前后的结果（左图为优化前，右图为优化后）：
在这里插入图片描述

实际上优化的关键点只在于——永远不要直接修改Mesh里面的顶点数据，除非你只修改一两个数据。

例如你需要修改Mesh每个顶点的uv，代码如下所示（方便起见，这里uv全部置为0）：

for( int i = 0 ; i < mesh.uv.Length; i++ ){
    mesh.uv[i] = new Vector2();
}

从结果上看，上面的代码毫无问题，然而这是一段极其极其极其耗时的代码。（解释见原理）

你应该修改为如下所示的代码：

Vector2[] tempUV = mesh.uv;
for( int i = 0 ; i < mesh.uv.Length; i++ ){
    tempUV[i] = new Vector2();
}
mesh.uv = tempUV;

修改后的代码几乎不会耗费时间，而它的改动只有两处：

一般来说，Mesh在Unity存在有两份备份，一份在CPU中，另外一份在GPU中，Unity使用后者进行渲染（如果你使用过OpenGL或Directx3D，后者称为顶点缓存）。

而我们在C#代码中访问的是存在于CPU中的数据。前面说过，Unity使用GPU上的数据进行渲染，因此一旦我们修改了CPU上的数据，Unity就会马上更新整个Mesh的数据到GPU中，以保证数据一致，可以正常渲染。

在这里插入图片描述

这个更新的过程非常缓慢，会阻塞CPU直到所有数据上传更新到GPU为止。

这时候返回来看上面的第一段代码，如下所示，增加了一点注释辅助说明：

for( int i = 0 ; i < mesh.uv.Length; i++ ){
    // 这里的每一次循环，都相当于对CPU的数据进行了修改
    mesh.uv[i] = new Vector2();
}

上面的代码，每次循环都修改了mesh.uv，也就意味着每次循环Unity背地里都会进行一次CPU上传GPU的操作，这就直接导致了这段代码运行非常缓慢。要命的是，随着mesh.uv.Length的增加，这段代码的运行时间也会随之增加。

而看第二段代码，如下所示，同样的增加了一点注释辅助说明：

Vector2[] tempUV = mesh.uv;
for( int i = 0 ; i < mesh.uv.Length; i++ ){
    tempUV[i] = new Vector2();
}
// 仅在这里修改了mesh的数据
mesh.uv = tempUV;

优化后的代码，仅仅在最后一行mesh.uv = tempUV处修改了CPU的数据，也就意味着这一段代码无论如何都只会触发一次CPU到GPU的更新，与顶点数量无关。

注意：你可能会注意到tempUV是mesh.uv的引用，会认为循环中不也会间接修改mesh.uv吗？实际上mesh.uv返回的是一个新的数组，你对它的修改不会影响到mesh本身，也就不会触发更新了。

这篇文章记录了笔者在做毕业设计过程中，在处理Mesh的顶点数据时所遇到严重时间消耗的问题，约有1800ms。由于这个功能对实时性要求非常高，实在不能承受如此高的时间消耗。然而研究了好久也没找到问题，而且这是一个非常关键的点，如果解决不了就凉了……

幸好最后经过推理和实验之后，成功将近1800ms的时间消耗降低为接近1ms。

由于这种优化方案是之前没有留意过的，因此写下这篇文章作为笔记。同时也将它分享出去，如果它能够帮助到你，那么这篇文章的另外一个目的也就达到了。

如果你不了解Unity中的Mesh，那么你可以查看笔者的另外一篇文章：从图形学认识Unity中的Mesh
最后宣传一下最近新创建的公众号。我的想法是致力于分享实用的、有趣的干货，希望我能贯彻到底，也衷心希望它们能帮助到你！（目前还没有发布文章，近期应该会将博文转到公众号）
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Arkish

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