图形性能优化

黄金法则

二八原则

系统中 20% 的代码会消耗 80% 的性能！在进行性能优化时，我们应该始终坚持这个原则。

够用原则

如果有两种方式渲染图像，无法观察出哪个渲染的效果更好，那就选用性能消耗更低的方式。我们知道，RGBA4444 像素格式的 PNG 图像质量比 RGBA8888 像素格式的要低，但是如果在游戏效果上，无法观察出哪个效果好，我们应该坚持使用 RGBA4444 的像素格式，因为它占用更少的内存，出现内存问题和带宽问题的可能性更小。

音频采样率也是一样的。

了解目标设备和游戏引擎

了解目标设备的 CPU/GPU 系列，当性能问题仅在某些设备上出现时，这个信息就非常重要。或许你会发现他们共用一种 GPU：ARM、PowerVR 或 Mali。然后就可以进行有针对性的分析。

了解目前使用的游戏引擎也很重要，如果你知道引擎是如何组织图形命令，如何处理绘制过程。那在编码的过程中就能避免许多常见的陷阱。

使用工具分析

有许多工具可用于分析图形性能，即使我们需要优化 Android 游戏的性能，也可以使用 Xcode 帮助调试。

常见瓶颈

作为一个经验法则，游戏性能问题更容易出现在 CPU ，而不是 GPU

CPU 性能优化

绘制调用(draw call) 次数过多，游戏循环中计算量过大，都会造成 CPU 性能下降，尽量减少游戏中的总绘制调用次数，我们应该尽可能的使用批量绘制。 Cocos2d-x 有自动批量处理绘制的支持，但仍需要一些努力才能使其工作。

当玩家玩游戏时，要尽量避免 IO 操作，尽可能预加载图集、音频、TTF字体等

更不要在游戏循环中进行繁重的计算操作，因为这可能造成每帧 60 次的大量计算，性能消耗非常恐怖！

GPU 性能优化

如果只是在开发一个 2D 游戏，也没有写复杂的着色器，那基本不会遇到 GPU 性能问题。但是过度绘制的问题仍然存在，如果过度绘制较多，将会消耗大量带宽，进而降低 GPU 性能。

尽管现在移动 GPU 具有 TBDR(基于平铺的渲染) 架构，但是只有 PowerVR 的 HSR(隐藏曲面去除) 可以显著减少过度绘制问题，其它 GPU 仅执行 TBDR 和早期的 z 测试，只有在提交不透明的几何图形时才能减少过渡绘制问题。

Cocos2d-x 总是按照从后向前的规则提交绘制命令，这样在 2D 中即使有许多透明图像，也能保证正确的混合效果。

Cocos2d-x 性能优化建议

  • 始终使用批量绘图，将同一图层中的精灵图像打包成一个大的图集
  • 根据经验，尽量保持 绘制调用(draw call) 次数低于 50，总之尽量减少就对了！
  • 在 原始 32 位（RGBA8888）纹理上，优先使用 16 位（RGBA4444 + 抖动）的处理方式
  • 使用压缩纹理，在 iOS 中使用 PVRTC 纹理，在 Android 平台上，使用 ETC1，但是 ETC1 没有 alpha 通道，你可能需要编写自定义着色器并为 alpha 通道提供单独的 ETC1 图像
  • 不要使用系统字体作为您的游戏得分计数器，它很慢的，尝试使用 TTF 或 BMFont，BMFont 更快
  • 尝试在使用音频和其它游戏对象前，进行预加载
  • 使用 armabi-v7a 构建 Android 工程，这会有更好的性能表现
  • 使用烘焙光照，而不是动态光照
  • 避免使用复杂的像素着色器
  • 避免在像素着色器中使用丢弃和 alpha 测试，它会影响 HSR 优化