Unity3D項目腳本優(yōu)化分析與研究

宋傳磊+劉俊婷+張光亮+侯世中

【摘要】 本文就U3D項目中腳本優(yōu)化進(jìn)行分析研究。分別從常規(guī)優(yōu)化、使用靜態(tài)類型、使用#pragma strict指令、緩存組件查詢、使用內(nèi)建數(shù)組和盡量減少函數(shù)調(diào)用等六個方面，通過實例提出了具體的優(yōu)化方案，優(yōu)化方案的使用在很大程度上提高了項目腳本性能。

【關(guān)鍵詞】 U3D 優(yōu)化 數(shù)組 函數(shù)調(diào)用

一個U3D項目能夠很好的運行，較完美的展現(xiàn)項目細(xì)節(jié)內(nèi)容，項目的性能優(yōu)化將起到核心的作用。項目的性能優(yōu)化涉及的范圍很廣，是一項紛繁復(fù)雜的過程。伴隨著軟硬件性能的提升，如何對項目進(jìn)行優(yōu)化進(jìn)而展現(xiàn)更多細(xì)節(jié)，已經(jīng)成為開發(fā)者急需思考的問題。本文將針對JavaScript和C#腳本文件，從常規(guī)優(yōu)化、使用靜態(tài)類型、使用#pragma strict、緩存組件查詢、使用內(nèi)建數(shù)組以及盡量少調(diào)用函數(shù)等6個方面進(jìn)行闡述[1]。

一、常規(guī)優(yōu)化

1、數(shù)組大小在循環(huán)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。很多程序設(shè)計語言，包括JS腳本語言，對于數(shù)組的大小（長度）可以通過length屬性獲取。如果將數(shù)組的大小作為循環(huán)控制條件，應(yīng)該提前將數(shù)組的大小取得并賦給一個中間變量，在循環(huán)控制條件中使用該中間變量。這種優(yōu)化方式對數(shù)組的大小只進(jìn)行一次求值，很大程度上減少了處理機(jī)重復(fù)計算數(shù)組大小的次數(shù)。2、Update和OnGUI優(yōu)化。在JS和C#腳本中Update和OnGUI函數(shù)體每幀都要執(zhí)行一次，針對不同的具體項目，如果連續(xù)幾幀時間片代碼的執(zhí)行不會產(chǎn)生新的對象變化，可以估算幀時間片的大小，使用Time對象的frameCount屬性來跳躍時間片執(zhí)行循環(huán)體[2]。3、使用InvokeRepeating函數(shù)實現(xiàn)定時。在JS和C#腳本中雖然Start函數(shù)在程序的執(zhí)行過程中只執(zhí)行一次，但是可以使用InvokeRepeating函數(shù)實現(xiàn)定時調(diào)用用戶自定函數(shù)。這樣避免了使用Update函數(shù)重復(fù)執(zhí)行。

二、深度優(yōu)化

1、使用靜態(tài)類型。在Unity中采用邏輯推理技術(shù)自動完成JavaScript動態(tài)腳本到靜態(tài)腳本的轉(zhuǎn)換，無需程序員做任何設(shè)置。因此，在編寫JavaScript時，使用靜態(tài)類型代替動態(tài)類型是既方便又有效的優(yōu)化措施。

例如： var a=1；在定義變量a的同時用數(shù)值1完成了初始化。在編譯時，Unity會自動把變量a分析為整形，無需使用動態(tài)名稱查找，這樣就節(jié)省了處理機(jī)的時間。

2、使用#pragma strict指令。在Unity腳本文件的開始處經(jīng)常可以看到 #pragma strict指令。此指令使編譯器處于“嚴(yán)謹(jǐn)編譯模式”，強(qiáng)制使用靜態(tài)類型，要求在聲明變量時，需要明確待聲明的變量是屬于什么類型，不允許讓編譯器自己來分析變量的類型，因此不能隨便的使用一個標(biāo)識符讓編譯器來為其實例化。如在使用此指令后，在腳本中有如下語句 。var a； 此語句在編譯時會提示錯誤。因為強(qiáng)制使用靜態(tài)類型，變量“a”的類型未知，Unity將報告編譯錯誤。可以將語句做如下修改。 var a： int； 通過使用#pragma strict，可以強(qiáng)制程序員養(yǎng)成良好的編程習(xí)慣。

3、緩存組件查詢。如果編寫的代碼體積很大，需要盡可能的做到性能優(yōu)化，可以采用緩存組件查詢的優(yōu)化方式。當(dāng)通過GetComponent（）方法獲取一個組件時，Unity必須從“Hierarchy或Project”視圖中找到相應(yīng)的組件。此時可以通過定義一個緩存組件來引用到一個變量，使得Unity不會再每一幀都去尋找組件，此方法能夠提高代碼運行速度。

4、使用內(nèi)建數(shù)組。雖然ArrayList或Array類很方便使用，能輕易添加元件。但是相比內(nèi)建數(shù)組，速度有很大的差異，內(nèi)建數(shù)組速度非常快。內(nèi)建數(shù)組有固定長度，通常情況下能夠預(yù)估其長度然后填充它。內(nèi)建數(shù)組直接嵌入struct數(shù)據(jù)類型在第一個緩存里，不需要任何額外類型信息或其他資源。因此，能夠非常方便的在緩存中實現(xiàn)遍歷[3]。

5、盡量減少函數(shù)調(diào)用。最簡單最有效的優(yōu)化就是執(zhí)行最少的動作。Unity中Update（）方法每一幀都會執(zhí)行，所以減少Update（）方法里面的工作量，可以實現(xiàn)性能優(yōu)化。例如，當(dāng)一個敵人在遠(yuǎn)處時100米外，讓他處于睡眠狀態(tài)，直到玩家靠近，再喚醒。當(dāng)然這并不是很好的方法，更好更有效的方法是禁用該行為直到玩家靠近。使用 OnBecameVisible和OnBecameInvisible方法可以實現(xiàn)。當(dāng)物體在攝像機(jī)視野內(nèi)，OnBecameVisible 將被調(diào)用，在視野范圍外時，OnBecameInvisible被調(diào)用。

function OnBecameVisible （） {

enabled = true；}

三、結(jié)束語

一般意義上，對于U3D項目可以通過修改模型、減少紋理尺寸、優(yōu)化粒子、優(yōu)化渲染、優(yōu)化資源并結(jié)合Unity 3D的相關(guān)特性來提高性能。但作為編碼人員，本文分析的優(yōu)化方案，可以從代碼優(yōu)化的角度實現(xiàn)項目性能的高效優(yōu)化。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]宣雨松.Unity 3D游戲開發(fā).北京：人民郵電出版社2013：115-124

[2]吳亞峰等. Unity 3D游戲開發(fā)技術(shù)詳解與典型案例. 北京：人民郵電出版社2014：83-92

[3]U3D性能優(yōu)化總結(jié).[2016-10-6]. http：//www.cnblogs.com/yangyisen/p/5108322.html