UPL6-6——DrawCall 优化方案对比

DrawCall 优化方案对比

方案	动态批处理	静态批处理	GPU Instancing	SRP Batcher
原理	运行时 CPU 每帧合并网格 运行时每帧动态合并小型网格的顶点数据	构建或首次运行时 CPU 合并网格 运行前合并静态物体的网格为一个大网格	GPU端批量绘制相同物体 一次 DrawCall 提交共享网格和实例数据，GPU 并行绘制多个对象	不减少 DrawCall，是将物体、材质参数缓存到 GPU，减少 CPU 开销 不合并网格，通过持久化 GPU 缓冲区优化材质、对象数据提交，降低 DrawCall 的CPU 开销
限制	网格顶点数小于 225 或 300 （Unity 2021 之前为 300） 并且顶点属性小于 900 相同材质实例 禁止镜像缩放、蒙皮、实时投影等	必须标记为静态批处理对象 相同材质实例 物体不可移动、旋转、缩放 每个静态批次最多可以包含 64,000 个顶点	相同网格 材质需启用 GPU Instancing 功能，并且支持该功能 不支持蒙皮网格渲染器等等	仅限 SRP 管线（URP / HDRP） 着色器需要兼容 SRP Batcher 功能 禁用 MaterialPropertyBlock 等等
优点	支持动态移动物体 自动化处理小型物体 小模型能显著减少 DrawCall	显著减少静态物体 DrawCall 运行时 CPU 负担小	CPU 压力小 一次 DrawCall 绘制大规模相同物体 支持动态变换	CPU 提交极少，大幅降低 DrawCall 的 CPU 开销 支持蒙皮网格渲染器兼容不同材质实例
缺点	CPU消耗较大 限制条件严格 不能和 SRP Batcher 一起用	内存占用高 静态物体不可变换（移动、旋转、缩放）	必须相同网格 Shader 需要额外适配	仅支持 SRP 管线 需重写自定义着色器
适用场景	少量动态小物体 如会变换的箱子、树叶、小汽车、小粒子等等	静止的场景物件 如建筑、山体、岩石、房屋等	大量重复物体 如草、树、子弹、单位兵团等	SRP 项目中材质复杂、动态物体多的情况
DrawCall 减少	有限（仅小物体）	显著	极显著 （一次 DrawCall 绘制成千实例）	不减少 DrawCall

推荐使用优先级

1. SRP Batcher

   • 适用条件：仅限 URP / HDRP 项目
   • 组合逻辑：必选，它是 SRP 关键的基础优化技术，如果 Shader 不支持，优先让其支持

2. GPU Instancing

   • 适用条件：大量动态、静止的重复物体（相同网格、材质）
   • 组合逻辑：主力替代动态批处理，表现优于动态批处理

3. 静态批处理

   • 适用条件：完全静止的物体，需要注意内存问题
   • 组合逻辑：静态场景专用，在确定内存可控时使用，它与 GPU Instancing 互斥

4. 动态批处理

   • 适用条件：动态、静止的重复物体（相同网格、材质）
   • 组合逻辑：最后备选，仅无法用 GPU Instancing 时启用，如无使用它的情况，建议主动关闭节省 CPU 开销

按对象情况思考

对象情况	首选方案	替代方案	应避免方案
静止对象 + 内存充足	静态批处理	手动合并网格 SRP Batcher	动态批处理 不做优化
静止对象 + 内存紧张	手动合并网格 SRP Batcher	GPU Instancing	静态批处理 不做优化
动态对象 + SRP 项目	SRP Batcher	GPU Instancing	不做优化
动态对象 + 内置渲染管线	GPU Instancing	动态批处理	不做优化

核心优化思路：

• 静态物体：

  • 内存换性能 —> 静态批处理
  • 内存敏感 —> 手动合并网格

• URP 动态物体：

  • 默认使用 SRP Batcher
  • 存在大量相同网格对象时，追加使用 GPU Instancing

• 内置渲染管线 动态物体：

  • 网格相同 —> GPU Instancing
  • 网格不同 —> 小物体动态批处理