86.粒子系统GPU侧优化思路

74.性能优化-GPU-增强渲染性能-遮挡剔除

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74.1 知识点

遮挡剔除的作用

Unity 默认只会进行视锥剔除，即摄像机视锥外的物体不会渲染，但是在视锥内，被其它物体挡住的东西仍然会被渲染。而遮挡剔除就是用来弥补这一点的。

遮挡剔除（Occlusion Culling）的作用：

1. 让被遮挡、不可见的物体不再进入渲染管线。
2. 减少 Draw Call、顶点处理、像素填充等开销。
3. 提升性能，尤其是在室内场景、城市场景、森林这种遮挡很多的环境。

比如玩家在一个房间里，外面的街道模型其实完全看不到，没有必要渲染它们。如果没有遮挡剔除，这些在摄像机视锥范围内的对象依然会送进 GPU 渲染，浪费性能。

简单来说，遮挡剔除弥补了视锥剔除的局限性，让 Unity 可以剔除那些在摄像机视锥内但被挡住的对象，从而节约 GPU 渲染性能。

遮挡剔除的使用

总体思路

1. 设置需要使用遮挡剔除的对象为遮挡静态对象：
   • 会遮挡别人的物体（比如建筑、墙体、山体等）→ 设置为 Occluder Static（静态遮挡物）。
   • 可能被遮挡的物体（比如角色、家具、树木等）→ 设置为 Occludee Static（静态被遮挡物）。
   • 注意：动态物体不能作为静态遮挡物（Occluder Static）。
2. 打开遮挡剔除窗口：Window → Rendering → Occlusion Culling，在该窗口中进行遮挡数据烘焙。
3. 摄像机需要开启遮挡剔除功能。

场景搭建与设置

创建一个墙和一堆被遮挡物，设置为遮挡物和被遮挡物。

打开 Occlusion Culling 窗口，在窗口内也可以设置遮挡物和被遮挡物。

窗口参数

Occlusion Area（遮挡区域）： 是一个体积框（Box Volume），用来限定在哪些区域里启用遮挡剔除计算。可以创建一个”盒子”空间，只有在这个区域内才会启用遮挡剔除计算。

它的作用是用于优化性能。如果场景很大、到处都做遮挡剔除，计算量很大，反而可能拖慢性能。加上 Occlusion Area 后，Unity 只在该区域范围内进行遮挡计算，可以用于精确控制在哪里启用遮挡剔除，比如只想在室内（走廊、房间）启用遮挡剔除，而室外空旷区域不需要。

注意：

1. 它主要影响静态几何的遮挡剔除。
2. 可以创建多个 Occlusion Area，把不同场景分开管理。

点击后可以看到会出现一个体积框 GameObject，可以设置它的位置和宽高，在这个体积框区域里启用遮挡剔除计算。

Smallest Occluder（最小遮挡物）： 小于该尺寸的物体不会被当作遮挡者。太小的物体（比如椅子腿、路灯杆）即使当作遮挡者，对整体遮挡效果意义不大，反而增加计算复杂度。比如如果设为 5，那么宽高深任意方向小于 5 个单位的物体，不会被烘焙进”遮挡源”。

建议：

• 大场景（城市/山体）→ 数值设大（比如 5~10）。
• 小场景（室内/走廊）→ 数值设小（比如 1~2）。

Smallest Hole（最小孔洞）： 小于该尺寸的孔洞会被”填上”，不会算作能透过去的空间。避免一些小缝隙（比如窗框、门缝）被计算成”可见路径”，导致不合理的可见性判断。比如如果设为 0.25，那么小于 0.25 单位的洞（例如小裂缝）会被忽略，当成墙壁。

建议：

• 室内场景 → 设小一些，保证窗户、门洞能算作可见。
• 城市/森林 → 设大一些，忽略不重要的小缝隙。

Backface Threshold（背面阈值）： 决定一个物体有多少背面可以参与遮挡。遮挡计算时，通常只考虑物体面向摄像机的正面，但有些情况下，背面（比如反向法线）也能阻挡视线。数值范围为 0~100%，0 表示完全不考虑背面，100 表示所有背面都能参与遮挡。

建议：默认值就够用，除非场景特殊（比如很多单面平面作为墙）。

烘焙与验证

设置好后点击下方的 Bake 按钮，蓝色框代表烘焙区域。

点击烘焙后发现 DrawCall 次数没有下降，可能是因为摄像机没有进入遮挡的区域。

当选中 Visualization（可视化）页签，再选择开启遮挡剔除的摄像机时，可以实时地看到遮挡剔除效果。

摄像机进入区域后，点击 Visualization 页签可以看到被剔除的对象看不见了，摄像机没进入区域就能看见。

注意要检查摄像机有没有开启遮挡剔除。

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74.2 知识点代码

Lesson74_性能优化_GPU_增强渲染性能_遮挡剔除.cs

public class Lesson74_性能优化_GPU_增强渲染性能_遮挡剔除
{
    #region 知识点一 遮挡剔除的作用

    //Unity默认只会进行视锥剔除
    //即 摄像机视锥外的物体不会渲染
    //但是在视锥内，被其它物体挡住的东西仍然会被渲染
    //而遮挡剔除就是用来弥补这一点的

    //遮挡剔除（Occlusion Culling）的作用
    //1.让 被遮挡、不可见的物体 不再进入渲染管线
    //2.减少 Draw Call、顶点处理、像素填充 等开销
    //3.提升性能，尤其是在 室内场景、城市场景、森林 这种遮挡很多的环境

    //比如：
    //玩家在一个房间里，外面的街道模型其实完全看不到，没有必要渲染它们
    //如果没有遮挡剔除，这些在摄像机视锥范围内对象依然会送进GPU渲染，浪费性能

    //说人话：
    //遮挡剔除弥补了视锥剔除的局限性
    //让Unity可以剔除那些在摄像机视锥内，但是被挡住的对象
    //这样可以节约GPU渲染性能

    #endregion

    #region 知识点二 遮挡剔除的使用

    //总体思路：
    //1.设置需要使用遮挡剔除的对象为遮挡静态对象
    //  会遮挡别人的物体（比如建筑、墙体、山体等）→ 设置为 Occluder Static（静态遮挡物）
    //  可能被遮挡的物体（比如角色、家具、树木等）→ 设置为 Occludee Static（静态被遮挡物）
    //  注意：
    //  动态物体不能作为静态遮挡物（Occluder Static）

    //2.打开遮挡剔除（Occlusion Culling）窗口
    //  Window -> Rendering -> Occlusion Culling
    //  在该窗口中进行遮挡数据烘焙

    //3.摄像机需要开启遮挡剔除功能

    //Occlusion Culling 窗口参数：
    //Occlusion Area（遮挡区域）：
    //  是一个体积框（Box Volume），用来限定在哪些区域里启用遮挡剔除计算
    //  如果场景很大，到处都做遮挡剔除，计算量很大，反而可能拖慢性能
    //  加上 Occlusion Area 后，Unity 只在该区域范围内进行遮挡计算
    //  注意：
    //  1.它主要影响静态几何的遮挡剔除
    //  2.可以创建多个 Occlusion Area，把不同场景分开管理

    //Smallest Occluder（最小遮挡物）：
    //  小于该尺寸的物体不会被当作遮挡者
    //  大场景（城市/山体）→ 数值设大（比如 5~10）
    //  小场景（室内/走廊）→ 数值设小（比如 1~2）

    //Smallest Hole（最小孔洞）：
    //  小于该尺寸的孔洞会被"填上"，不会算作能透过去的空间
    //  室内场景 → 设小一些，保证窗户、门洞能算作可见
    //  城市/森林 → 设大一些，忽略不重要的小缝隙

    //Backface Threshold（背面阈值）：
    //  决定一个物体有多少背面可以参与遮挡
    //  数值范围：0~100%
    //  0 → 完全不考虑背面；100 → 所有背面都能参与遮挡
    //  默认值就够用，除非场景特殊

    #endregion
}

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