2D 渲染组件合批规则说明

合批条件说明

2D 渲染组件合批需要满足以下几点条件：

条件说明
节点的 Layer 相同由于 Layer 与节点是否渲染相关，因此不同的 Layer 之间不能进行合批。
使用的材质相同材质相同是合批的必要要求。
由于 Creator 使用的是 材质实例化 的机制，所以当用户在设置了材质的 uniform 之后，材质会进行实例化，实例化之后的材质是无法进行合批的。
如果用户在自定义材质中设置了 uniform（对应组件无法进行合批），在 uniform 值使用完毕后想要该组件参与合批，那么可通过 CustomMaterial 接口将材质资源重新赋值给组件即可。
渲染组件上所添加的材质的 BlendState 和 DepthStencilState 属性设置相同DepthStencilState 属性用于控制组件的深度检测和模板缓冲，是由引擎自动控制（用于 Mask 的效果实现）的，一般来说用户不需关心该属性的设置。
渲染组件的顶点信息要在同一个 buffer 中上传（v3.4.1 新增）一般情况下顶点信息是由引擎统一进行分配和管理的，用户无需关心。若想要了解更多相关信息，请参考下文 MeshBuffer 合批说明 部分的内容。
贴图源以及贴图采样相同一般情况下该条件是影响合批最主要的因素，尤其对于 Sprite 和 Label 来说，贴图很容易产生差别导致无法合批。Creator 提供了部分方法用于更好地实现合批，详情请参考下文 合批方法说明 部分的内容。

合批方法说明

结合以上的合批条件说明，我们可以通过一些方法来实现更好的合批方法。需要额外说明的是，2D 渲染组件的渲染数据采集使用的是基于 节点树 的渲染方式，而有部分组件无法合批，且会打断其他组件合批，需要用户进行分模块管理节点树布局，以达到更好的合批效果。无法合批的组件包括：

  • 内置组件 Mask、Graphics 和 UIMeshRenderer 组件由于材质不同和数据组织方式的差异，无法与其他组件合批；
  • TiledMap、Spine 和 DragonBones 这三个中间件组件则是遵循自己的内部合批机制。

对于 Sprite 和 Label 组件来说，因为贴图很容易产生差别，导致无法合批。因此我们提供了以下方法可以更好地实现合批，用户可以根据需要参考使用：

  • 对于 Sprite 组件，我们提供了 静态合图 和 动态合图 两种合批方案，通过将图片纹理合并，即可在其他条件满足的情况下进行合批。
  • 对于 Label 组件，我们提供了 Bitmap 的缓存方法，通过将 Label 的纹理合图，即可实现 Sprite 和 Label 组件的合批，但需要注意的是，使用 Bitmap 缓存方式的 Label 不可频繁变动文字内容。

一般来说，通过控制材质和节点树状态，然后配合合图方法，便能够达到较好的合批效果。

MeshBuffer 合批说明

由于合批要求渲染对象的顶点在同一个 MeshBuffer 中，而以下几种情况则会造成 MeshBuffer 切换。

v3.4.1 之前

场景中要绘制的顶点数量超过了 MeshBuffer 所能容纳的最大顶点数量（65535 个）。

v3.4.1 之后

由于我们在 v3.4.1 中采用了新的渲染数据提交设计，所以需要注意以下几点：

  1. 项目设置 -> Macro Configurations 面板中的 BATCHER2D_MEM_INCREMENT 的值会影响每个 MeshBuffer 可容纳的最大顶点数量，当这个值越大，同一个 MeshBuffer 可容纳的 2D 渲染对象也就越多。但与此同时，内存增加的幅度也会越大，请用户结合自身项目规模酌情设置大小。

  2. BATCHER2D_MEM_INCREMENT 的单位为 KB，与可容纳的顶点数量之间的转换关系如下：

    引擎内置标准的顶点格式为 vfmtPosUvColor，在引擎中的定义为：

    1.  export const vfmtPosUvColor = [
    2.  // RGB32F 表示 3 个 32 位的 float
    3.  new Attribute(AttributeName.ATTR_POSITION, Format.RGB32F),
    4.  // RG32F 表示 2 个 32 位的 float
    5.  new Attribute(AttributeName.ATTR_TEX_COORD, Format.RG32F),
    6.  // RGBA32F 表示 4 个 32 位的 float
    7.  new Attribute(AttributeName.ATTR_COLOR, Format.RGBA32F),
    8.  ];

    由此我们可以得到每个顶点占用 9 个 float 值，每个顶点占用的空间为：1 * 9 * 4 / 1024（KB），其中：

    • 1 表示顶点数；

    • 9 表示 vfmtPosUvColor 条件下每个顶点占用的 float 值；

    • 4 表示每个 float 占用的字节数；

    • 1024 表示字节与 KB 转换单位。

      因此 BATCHER2D_MEM_INCREMENT 的默认值 144KB，表示可容纳 144 * 1024 / (9 * 4）= 4096 个标准格式的顶点。需要注意的是：同一 MeshBuffer 容纳的最大顶点数不可超过 65535 个，即 BATCHER2D_MEM_INCREMENT 的最大值不可大于 65535 * 9 * 4 / 1024 ≈ 2303.96（KB）。

  3. 目前 2D 渲染使用的核心为 static VB，其主要内容包括：

    • VB 固定 伴随着组件的整个生命周期而存在，而决定渲染顺序的 IB 则放弃缓存，每帧进行录制。由于组件的 VB 信息多而复杂，直接保存下来可针对组件的内存段进行操作，而且保存下来可以避免无用的更新。

    • IB 每帧填充。相对于 VB 来说，IB 的结构简单、数量较少，并且会直接决定渲染顺序，所以在每帧遍历时重新填充 IB 消耗较小，且无需管理复杂的缓存机制。

    • 由于 VB 固定，所以在整个组件的生命周期中，VB 会在最开始就分配好，直到组件销毁，所以在组件加载时，便会向预先分配好的 MeshBuffer 中申请好想要使用的 VB，然后在销毁时归还。

    • 当 MeshBuffer 已经无法分配出组件需要的 VB 时，系统便会新创建一个大小为 BATCHER2D_MEM_INCREMENT 的 MeshBuffer 来继续分配 VB。