23.Unity性能分析工具总结

16.Unity性能分析工具-Profiler窗口Physics2D

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16.1 知识点

Physics（2D）是什么

Physics（2D）（2D 物理学）模块是专门用于分析和排查 2D 物理系统（基于 Box2D 引擎）的性能与行为的工具，主要帮助我们排查 2D 物理相关问题。

使用 2D 物理系统制作的各类型游戏都可以使用该模块来分析排查问题。

Physics（2D）中各参数功能的含义和作用

2D物理学（Physics 2D）性能检测窗口

• Total Contacts：总接触点数。当前帧中发生接触的 2D 碰撞点数量（如 OnCollisionEnter2D 所对应的接触点）。值高说明有很多碰撞交互，可能带来性能开销
• Total Shapes：总碰撞形状数。场景中所有的 Collider2D 组件数（如 BoxCollider2D、CircleCollider2D 等）。用于评估物理形状规模
• Total Queries：总查询次数。这一帧中所有 2D 物理查询次数（如 Physics2D.Raycast、OverlapCircle、BoxCast 等）。值过高代表代码中有大量物理检测，可能是性能瓶颈
• Total Callbacks：总回调次数。本帧中触发的 2D 物理回调事件数量，如 OnCollisionEnter2D、OnTriggerEnter2D、OnJointBreak2D 等
• Total Joints：总关节数。当前场景中存在的所有 Joint2D（如 HingeJoint2D、SpringJoint2D 等）组件数量。值越高，物理系统连接关系越复杂
• Total Bodies：总刚体数。所有存在的 Rigidbody2D 数量（无论是否激活）。可以快速评估 2D 物理世界的规模
• Awake Bodies：唤醒的刚体数量。当前处于活跃状态、正在参与物理计算的 Rigidbody2D 数量（即未 Sleep() 的）
• Dynamic Bodies：动态刚体数量。Rigidbody2D.bodyType = Dynamic 的对象数量。会受到力、碰撞、重力影响
• Continuous Bodies：连续检测刚体数。启用了连续碰撞检测（CollisionDetectionMode2D.Continuous）的刚体数量。用于防止高速穿透，但性能消耗较大
• **Physics Used Memory (2D)**：2D 物理系统使用的总内存。包括所有刚体、碰撞器、关节、缓存等 Box2D 系统占用的内存。可用于分析是否有未释放的资源或超大结构

当前的信息窗口

• Physics Used Memory（物理系统使用的内存）

  • Total：当前 2D 物理系统（Box2D 引擎）使用的内存总量
  • Relative：占整个应用程序内存的百分比

• Bodies（刚体）/ Shapes（碰撞体）

  • Total：Rigidbody2D 存在数量
  • Awake：唤醒状态的刚体
  • Asleep：休眠状态的刚体
  • Dynamic / Kinematic / Static：动态/运动学/静态刚体数量
  • Discrete / Continuous：启用离散或连续碰撞检测的刚体数量

• Queries（物理查询）

  • Raycasts：射线检测次数
  • ShapeCast：图形投射次数
  • Overlap：重叠检测次数（如 OverlapBox2D）
  • IsTouching / GetContacts / Particle：查询碰撞接触或粒子系统交互

• Contacts（接触点）

  • Broadphase Updates / Pairs：广义碰撞检测
  • Total / Added / Removed：碰撞总量/开始接触/结束接触

• Callbacks（回调）

  • Collision Enter / Stay / Exit：触发 OnCollisionEnter2D 等回调数量
  • Trigger Enter / Stay / Exit：触发 Trigger 回调事件数量

• Solver（求解器）

  • World Count：物理世界存在数量（即 PhysicsScene2D）
  • Simulation Count：有多少刚体参与模拟
  • Discrete Islands / Continuous Islands：离散/连续物理模拟孤岛数量

• Transform Sync（变换同步）

  • Sync Calls：transform 同步操作（即 Transform 到 Rigidbody2D 的位置同步）
  • Sync Bodies / Colliders：同步的刚体和碰撞体数
  • Parent Sync Colliders：父子同步数量

• Joints（关节）

• Timings（耗时）

  • Sim：模拟耗时
  • Sync：同步耗时
  • Step：模拟步进耗时
  • Write：写入回调数据耗时
  • Callbacks：触发回调耗时

遗留信息窗口（老版本）

可以忽略，当前的信息窗口更加详细。

• Total Bodies：刚体总数。场景中所有的 Rigidbody2D 数量，无论状态（活跃/休眠/动态/静态）
• Active Bodies：活跃刚体数。当前处于唤醒状态、正在参与物理模拟的 Rigidbody2D 数量
• Sleeping Bodies：休眠刚体数。当前处于休眠状态的刚体（不参与模拟，直到外力或碰撞唤醒）
• Dynamic Bodies：动态刚体数。Rigidbody2D.bodyType = Dynamic 的对象数，会受力、重力、碰撞影响
• Kinematic Bodies：运动学刚体数。bodyType = Kinematic 的刚体，不受物理力影响，通常由代码控制位置移动
• Static Bodies：静态刚体数。实际上是没有附加 Rigidbody2D 的 Collider2D 数量，视为静态体存在参与碰撞检测，但不移动
• Contacts：当前接触点数。本帧中所有 2D 刚体间的接触点数量（不区分 Enter/Stay/Exit），数量过多会增加求解压力

Physics（2D）对于我们的意义

它可以帮助我们排查：

1. 是否有大量碰撞（影响性能）
   关注：Total Contacts、Total Callbacks

2. 是否频繁查询物理（影响性能）
   关注：Total Queries

3. 刚体是否过多（影响性能）
   关注：Total Bodies、Awake Bodies、Dynamic Bodies

4. 使用了多少连续碰撞检测（影响性能）
   关注：Continuous Bodies（建议仅用于子弹、快速移动体）

5. 内存是否异常
   关注：Physics Used Memory(2D)（持续上升说明内存泄漏或资源未释放）

6. Total Queries（查询总数）很高
   可能原因：每帧大量 Raycast / Overlap2D
   建议：合并检测逻辑、加帧间隔、限制 Layer

7. Total Callbacks（总回调次数）很高
   可能原因：触发器 / 碰撞回调过多
   建议：合并 Collider 区域、优化触发条件

8. Continuous Bodies（连续检测刚体）很高
   可能原因：连续检测滥用
   建议：只给高速刚体启用 Continuous 模式

9. Total Shapes（形状总数）极多
   可能原因：拆分成太多 Collider2D
   建议：合并静态物体碰撞体，如背景、地形等

10. Physics Used Memory（总内存分配）持续上升
    可能原因：未释放碰撞体或刚体
    建议：检查动态创建对象是否被销毁

总之，该模块可以帮助我们快速定位 2D 物理瓶颈、验证物理逻辑是否正确触发、分析平台差异性等等。

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16.2 知识点代码

Lesson16_Unity性能分析工具_Profiler窗口Physics2D.cs

public class Lesson16_Unity性能分析工具_Profiler窗口Physics2D
{
    #region 知识点一 Physics（2D）是什么

    /*
     * Physics（2D）（2D 物理学）模块
     * - 专门用于分析和排查 2D 物理系统（基于 Box2D 引擎）的性能与行为的工具
     * - 主要帮助我们排查 2D 物理相关问题
     *
     * 使用 2D 物理系统制作的各类型游戏都可以使用该模块来分析排查问题
     */

    #endregion

    #region 知识点二 Physics（2D）中各参数功能的含义和作用

    /*
     * 界面参数功能：
     * - 在思维导图中讲解
     */

    #endregion

    #region 知识点三 Physics（2D）对于我们的意义

    /*
     * 它可以帮助我们排查：
     *
     * 1. 是否有大量碰撞（影响性能）
     *    - 关注：Total Contacts、Total Callbacks
     *
     * 2. 是否频繁查询物理（影响性能）
     *    - 关注：Total Queries
     *
     * 3. 刚体是否过多（影响性能）
     *    - 关注：Total Bodies、Awake Bodies、Dynamic Bodies
     *
     * 4. 使用了多少连续碰撞检测（影响性能）
     *    - 关注：Continuous Bodies（建议仅用于子弹、快速移动体）
     *
     * 5. 内存是否异常
     *    - 关注：Physics Used Memory(2D)（持续上升说明内存泄漏或资源未释放）
     *
     * 6. Total Queries（查询总数）很高
     *    - 可能原因：每帧大量 Raycast / Overlap2D
     *    - 建议：合并检测逻辑、加帧间隔、限制 Layer
     *
     * 7. Total Callbacks（总回调次数）很高
     *    - 可能原因：触发器 / 碰撞回调过多
     *    - 建议：合并 Collider 区域、优化触发条件
     *
     * 8. Continuous Bodies（连续检测刚体）很高
     *    - 可能原因：连续检测滥用
     *    - 建议：只给高速刚体启用 Continuous 模式
     *
     * 9. Total Shapes（形状总数）极多
     *    - 可能原因：拆分成太多 Collider2D
     *    - 建议：合并静态物体碰撞体，如背景、地形等
     *
     * 10. Physics Used Memory（总内存分配）持续上升
     *     - 可能原因：未释放碰撞体或刚体
     *     - 建议：检查动态创建对象是否被销毁
     *
     * 总结：该模块可以帮助我们快速定位 2D 物理瓶颈、验证物理逻辑是否正确触发、分析平台差异性等等
     */

    #endregion
}

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