Unity性能优化（1）材质合并

Unity项目性能优化中，DrawCall一直出现在我们的视野，而Drawcall 的减少，则跟 UI，场景，模型，息息相关。本篇文章就和大家介绍下如何在场景或模型上合并材质减少DrawCall的实现方法。

为什么要进行材质合并？

假设在场景中有100个物体，使用的是相同的材质，排除Unity静态合并的影响下，渲染时DrawCall的数量就是100，而Drawcall的增加直接加重了设备CPU的负担。

那么怎样能减少DrawCall呢？   

既然这100个物体使用的是相同的材质，那么就让他们合体呗，反正都是一家人，这样我们就有可能将这100个Drawcall变成1.

材质合并需要做什么？

合并材质，实际上是生成一个新的渲染器 和 一个新的网格，将多个子物体网格合并成新的网格，使用公共shader生成新的材质，并将小物体纹理合并成一张大的纹理，赋值为新渲染器的主纹理。

普通的MeshRender的材质球合并：

1.合并所有材质球所携带的贴图，新建一个材质球，并把合并好的贴图赋予新的材质球。

2.记录下每个被合并的贴图所处于新贴图的Rect，用一个Rect[]数组存下来。

3.合并网格，并把需要合并的各个网格的uv，根据第2步得到的Rect[]刷一遍。

4.把新的材质球赋予合并好的网格，此时就只占有1个drawcall了。

void CombineMesh()  
    ｛  
        //获取所有子物体的网格
        MeshFilter[] mfChildren = GetComponentsInChildren<MeshFilter>();  
        CombineInstance[] combine = new CombineInstance[mfChildren.Length];  
       //获取所有子物体的渲染器和材质
        MeshRenderer[] mrChildren = GetComponentsInChildren<MeshRenderer>();  
        Material[] materials = new Material[mrChildren.Length];  
        //生成新的渲染器和网格组件
        MeshRenderer mrSelf = gameObject.AddComponent<MeshRenderer>();  
        MeshFilter mfSelf = gameObject.AddComponent<MeshFilter>();  
        //合并子纹理
        Texture2D[] textures = new Texture2D[mrChildren.Length];  
        for (int i = 0; i < mrChildren.Length; i++)  
        ｛  
            if (mrChildren[i].transform == transform)  
            ｛  
                continue;  
            ｝  
            materials[i] = mrChildren[i].sharedMaterial;  
            Texture2D tx = materials[i].GetTexture("_MainTex") as Texture2D;  
            Texture2D tx2D = new Texture2D(tx.width, tx.height, TextureFormat.ARGB32, false);  
            tx2D.SetPixels(tx.GetPixels(0, 0, tx.width, tx.height));  
            tx2D.Apply();  
            textures[i] = tx2D;  
        ｝  
        //生成新的材质
        Material materialNew = new Material(materials[0].shader);  
        materialNew.CopyPropertiesFromMaterial(materials[0]);  
        mrSelf.sharedMaterial = materialNew;  
       //设置新材质的主纹理
        Texture2D texture = new Texture2D(1024, 1024);  
        materialNew.SetTexture("_MainTex", texture);  
        Rect[] rects = texture.PackTextures(textures, 10, 1024);  
        //根据纹理合并的信息刷新子网格UV
        for (int i = 0; i < mfChildren.Length; i++)  
        ｛  
            if (mfChildren[i].transform == transform)  
            ｛  
                continue;  
            ｝  
            Rect rect = rects[i];  
            Mesh meshCombine = mfChildren[i].mesh;  
            Vector2[] uvs = new Vector2[meshCombine.uv.Length];  
            //把网格的uv根据贴图的rect刷一遍  
            for (int j = 0; j < uvs.Length; j++)  
            ｛  
                uvs[j].x = rect.x + meshCombine.uv[j].x * rect.width;  
                uvs[j].y = rect.y + meshCombine.uv[j].y * rect.height;  
            ｝  
            meshCombine.uv = uvs;  
            combine[i].mesh = meshCombine;  
            combine[i].transform = mfChildren[i].transform.localToWorldMatrix;  
            mfChildren[i].gameObject.SetActive(false);  
        ｝  
        //生成新的网格，赋值给新的网格渲染组件
        Mesh newMesh = new Mesh();  
        newMesh.CombineMeshes(combine, true,true);//合并网格  
        mfSelf.mesh = newMesh;  
    ｝ 
 

材质合并的条件：

    1. 使用相同材质，相同shader，唯一区别是使用不同的纹理。

    2. 不同物体的shader只使用一张主纹理，对于多张纹理的处理无法统一支持.

    3. 对于皮肤渲染器需要更多关于骨骼的处理。

    4. 材质合并之后会形成一个大的网格和纹理，这样在某些情况下会增加内存消耗和渲染管线的带宽压力。

    5. 场景进行视锥体剔除时，如果边缘有合并的网格时，锥体外的mesh就不会被剔除，因此渲染内容会有一定冗余。

因此，如果美术资源使用的shader材质比较单一，且场景物体连续性不强的情况下，使用材质合并能有效的减少Drawcall,减少渲染压力。但是场景连续性较强的情况下，使用材质合并，肯能会增加内存开销和渲染压力。所以具体的项目情况是否使用材质合并就需要具体分析了。

下期......尽快出一个Unity项目NGUI降低Drawcall的日志