51.存储手动合并的网格

44.性能优化-CPU-图形-DrawCall

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44.1 知识点

DrawCall 是什么

DrawCall（绘制调用） 在 Unity 中有时也会被称为 SetPass Call（设置参数调用）。它的本质是 CPU 向 GPU 发送一次绘制指令，告诉 GPU：画什么、怎么画、用什么材质、用哪段几何数据。

一次 CPU → GPU 的 DrawCall 流程通常包含：

1. CPU 设置渲染状态
   • 绑定要用的 Shader 程序（顶点着色器、片段着色器等）
   • 绑定材质参数（纹理、颜色、常量缓冲区）
   • 绑定几何数据（网格顶点缓冲、索引缓冲）
   • 设置混合模式、深度测试、剔除方式等 GPU 状态
2. CPU 发送绘制命令
   告诉 GPU 从哪块缓冲取数据、绘制多少个顶点/三角形。
3. GPU 执行绘制
   按状态和数据进行顶点处理、光栅化、片元处理等，最终输出到帧缓冲。

关键点： 一次 DrawCall ≈ 一次“准备渲染状态 + 发送命令”。即使绘制的三角形很少，CPU 也会有固定提交开销。DrawCall 过多会明显影响 CPU 性能。

简化理解代码（仅示意）：

// 步骤 1：准备渲染状态（材质、Shader、网格、渲染状态）
// 步骤 2：提交绘制命令（由引擎/驱动完成）
// 步骤 3：GPU 执行绘制

DrawCall 为什么会影响 CPU 性能

DrawCall 过程中常见的 CPU 开销包括：

1. 状态切换开销：每次 DrawCall 可能需要重新绑定材质、贴图、Shader，GPU 需刷新缓存，CPU 也要组织新状态命令。
2. 数据绑定开销：为每个批次上传模型矩阵、材质参数等常量缓冲区数据。
3. 命令组织开销：CPU 调用图形 API（OpenGL、DirectX 等）生成命令缓冲，驱动内部也可能有锁、同步、内存分配等。
4. 排序与剔除开销：为减少状态切换，CPU 提交前会做排序；有时还要可见性计算。
5. 多 Pass 重复提交：阴影、深度、后处理等可能让每个物体产生额外 DrawCall。

每个 DrawCall 都需要 CPU 准备数据、切换状态、调用图形 API 等操作，固定提交成本会随着 DrawCall 数量增多累积到毫秒级，最终占满渲染线程（Render Thread）。
如果 DrawCall 太多，CPU 花大量时间准备批次，GPU 反而等待，帧率被 CPU 限制。

在 Unity 中做什么会增加 DrawCall

常见原因包括：

1. 材质 / Shader 不一致：纹理、颜色、参数不同。
2. 相同材质，不同纹理：同一 Shader 但贴图不同。
3. 不同渲染队列：不同队列会分开渲染。
4. 不同透明度：透明队列中 Unity 按深度排序。
5. 不同 Shader 变体：同一 Shader 文件但变体不同。
6. UI 元素位于不同 Canvas。
7. Shader 多 Pass：阴影、深度、后处理等带来额外 DrawCall。
8. 其它情况。

减少 DrawCall 的优化思路

常用方向包括：

1. 合批处理（Static/Dynamic Batching、GPU Instancing 等）
2. 合并贴图（图集、合并材质）
3. 减少 Shader 变体（精简关键字、剔除无用变体）
4. 优化 UI（合并 Canvas、减少过度拆分）
5. 其它按项目场景调整

示例（仅示意合批思路）：

// 步骤 1：统一材质 / Shader，减少状态切换
// 步骤 2：静态物体启用 Static Batching 或合并网格
// 步骤 3：动态重复物体使用 GPU Instancing

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44.2 知识点代码

Lesson44_性能优化_CPU_图形_DrawCall.cs

public class Lesson44_性能优化_CPU_图形_DrawCall
{
    #region 知识点一 DrawCall是什么

    //DrawCall（绘制调用）在Unity中有时也会被称为 SetPass Call（设置参数调用）
    //本质上是 CPU 向 GPU 发送一条绘制指令
    //告诉 GPU 要画什么、怎么画、用什么材质、用哪段几何数据

    //从CPU到GPU的一次DrawCall的流程包含:
    //1.CPU设置渲染状态
    //  绑定要用的 Shader 程序（顶点着色器、片段着色器等）
    //  绑定材质参数（纹理、颜色、常量缓冲区）
    //  绑定几何数据（网格顶点缓冲、索引缓冲）
    //  设置混合模式、深度测试、剔除方式等 GPU 状态
    //2.CPU发送绘制命令
    //  告诉 GPU 从哪块缓冲取数据、绘制多少个顶点/三角形
    //3.GPU执行绘制
    //  按状态和数据进行顶点处理、光栅化、片元处理等，最终输出到帧缓冲

    //关键点
    //一次DrawCall ≈ 一次 准备渲染状态 + 发送命令
    //即使画很少的三角形，也有固定的 CPU 提交开销

    //如果DrawCall数量过多，会严重影响CPU性能

    #endregion

    #region 知识点二 DrawCall为什么会影响CPU性能

    //DrawCall过程中常见的开销：
    //1.状态切换的开销
    //  每个 DrawCall 可能要重新绑定材质、贴图、Shader，GPU 需要刷新缓存，CPU 也要组织新的状态命令
    //2.数据绑定的开销
    //  为每个批次上传模型矩阵、材质参数等常量缓冲区数据
    //3.命令组织的开销
    //  CPU 需要调用驱动 API 生成命令缓冲，驱动内部也会有锁、同步、内存分配等操作
    //4.排序与剔除的开销
    //  为减少状态切换，CPU 会在提交前排序批次；有时还要做可见性计算
    //5.多Pass重复提交的开销
    //  阴影、深度、后处理等，每个物体可能需要额外 DrawCall
    //等等

    //每个 DrawCall 都需要进行 CPU 准备数据、切换状态、调用图形 API（OpenGL、DirectX等）等操作
    //都会有固定的CPU提交成本
    //而这些成本会随着DrawCall的数量增多，累积耗时到毫秒级别
    //从而占满 CPU 渲染线程（Render Thread） 时间

    //并且如果DrawCall太多
    //CPU 花太多时间准备批次，GPU 可能处于等待状态，从而导致帧率被CPU限制
    //而GPU其实还是空闲状态

    #endregion

    #region 知识点三 在Unity中做什么会增加DrawCall

    //1.材质、Shader不一致
    //  纹理、颜色、参数不同

    //2.相同材质，不同纹理
    //  同一个Shader，但是使用的纹理贴图不同

    //3.不同的渲染队列
    //  不同渲染队列会分开渲染

    //4.不同的透明度
    //  透明队列中，Unity会按深度排序

    //5.不同的Shader变体
    //  看似一个 Shader 文件，但变体不同

    //6.UI元素位于不同Canvas

    //7.Shader中多个Pass（阴影、深度、后处理等）

    //等等

    #endregion

    #region 知识点四 减少DrawCall的优化思路

    //1.合批处理
    //2.合并贴图
    //3.减少Shader变体
    //4.优化UI
    //等等

    #endregion
}

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