批渲染batches与DrawCall的关系

考虑到有些新手开发人员对批渲染batches与DrawCall不是很了解，不能很清楚的知道这两者的使用，为此，下面就给大家介绍下批渲染batches与DrawCall的关系。

批渲染（Batch）

batch render 是大部分引擎提高渲染效率的方法，基本原理就是通过将一些渲染状态一致的物体合成一个大物体，一次提交给gpu进行绘制，如果不batch的话，就要提交给很多次，这可以显著的节省drawcall，实际上这主要节省了cpu的时间，cpu从提交多次到提交一次，对gpu来说也不用多次切换渲染状态。当然能batch的前提一定是渲染状态一致的一组物体。

Unity3d的批渲染分为两种，动态和静态

静态批

要求：必须使用同一张material，然后在编辑器里设置为static batching的。

特点：静态批是无法运动的。

所以一般制作流程上，对于场景这些静态的物体都采用静态批，美术会根据场景的规模，将相邻的一片物件的贴图合并到一张或几张1024或512的大图上，这样这些物件可以使用同一个material，就可以静态批在一起，大幅节省dc。

静态批的时候Unity3d会在运行时生成一个合并的大模型，并且为这个模型指定一张共同的贴图，所以这个批在一起的数量是有限的，如果批在一起的定点数过多，它就会自动分成两个批，一个静态批的上限我自测大约在60000多个顶点单元。

场景中不能移动的物件可以使用静态合并，它不受顶点数的限制，可以大幅减少DrawCall。但为了将元素合并到一个大模型中，这项技术需要额外的内存。主要的内存消耗在于共享多边形会在内存中重复创建。因此有时候需要牺牲渲染效率来避免静态合并，来保证内存够小。例如在茂密的树林中使用这项技术会导致大量的内存消耗。

动态批

动态批是对那些没有标记成static batching的物体在runtime unity自动将他们批在一起，这个是可以支持运动物体的，但是限制较为严格：

动态合并在满足以下条件时是自动完成的：

1.一个批次总顶点单元少于900 （模型总顶点数小于900）

2.批在一起的所有的模型应用同样的缩放值（不包含镜像transform改变。不改变Scale）

3.使用相同的材质

4.相同的一张lightmap（如果使用动态lightmap需要指定正确）

5.不能使用多pass的shader

6.不能接收阴影

由于需要在合并时通过CPU计算转为世界坐标，这项技术只在CPU消耗比DrawCall消耗“便宜”时才值得。这个衡量标准会根据平台产生差异，例如苹果平台上DrawCall的消耗便宜，就不应该使用这项技术。这个功能可以在Editor->Project Setting->Player中进行设置打开与关闭。

所以一般是小的运动的模型才比较容易动态批在一起，当然unity又说可能在后续版本放宽这个限制

NVIDIA 在GDC上曾提出 25k batch/sec的渲染量会使1GHz的CPU达到100%的使用率，因此使用公式

25K∗n(GHZ)∗Percentage/Framerate=Batch/Frame

可以推算出某些CPU可以抗多少Batch。例如红米手机CPU为1.5GHz，假设分出20%资源供渲染，希望游戏跑到30帧。那么能抗多少DrawCall？ 25k * 1.5 * 0.2 / 30 = 250。因此从这方面也能看出，如果CPU不能分出更多的资源供渲染计算，能抗的DrawCall就会变少。

举例：

Unity5.0及以上，如果场景中有3个对象，且都用同一个shader（材质），这三个对象模型的总顶点数多于900个，则需要进行两次合批，每次合批都会调用三次DrawCall，但CPU的状态不会改变，既不用进行状态的检查（CPU的计算绝大多数时间花在了状态检查上），速度会快很多；（DrawCall数会多于batches数）

Unity5.0以下，每次合批，只会生成一个DrawCall；

对于Unity5.0及以上，可以通过判断两个物体的shader（材质）是否相同，若相同，则使这两个物体具有相同的MeshRenderer组件，则可以达到合并DrawCall的目的，以减少DrawCall。