本文是Unity官方教程,性能优化系列的第一篇《The Profiler window》的简单翻译。

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简介

性能分析工具可以给我们提供游戏性能表现的详细信息。如果我们的游戏存在性能问题,如低帧率或者高内存占用,性能分析工具可以帮助我们发现问题的起因,并协助我们解决问题。

Profiler工具是Unity内置的强大的性能分析工具,本文介绍如何使用它。当我们阅读完本文,并且熟悉Profiler的界面和功能时,我们可以继续学习怎么使用它对不同类型的性能问题进行诊断。

Profiler可以给我们提供,关于我们的游戏的不同部分是怎样运行的深入的信息。

使用Profiler我们可以学习游戏性能的不同方面,例如我们的游戏如何使用内存,不同的任务使用了多少cpu时间,物理运算执行的有多频繁。最重要的是,我们可以利用这些数据找到引起性能问题的原因,并且测量我们的解决方案的有效性。

Profiler布局

在我们使用Profiler收集游戏数据之前,先打开它熟悉下界面布局。

-从菜单Window > Profiler打开

注意,只有在它开始录制时才会显示性能信息,当我们第一次打开时,一些部分是空的。

Profilers

在窗口左侧,可以看到一列profilers,每个profiler显示我们游戏的一个方面的信息,分别为cpu使用情况,gpu使用情况,渲染,内存使用情况,声音,物理和网络。

当开始录制时,窗口上部的每个profiler会随着时间显示数据。性能是随着时间变化的,所以随着时间变化的信息是比仅仅一帧的信息有用的多的。有些性能问题是持续性的,有些问题是仅仅在一帧中出现的,还有一些性能问题是随着时间逐渐显现的。

Profiler的下半部显示我们选择的当前profiler当前帧的详细信息。

这里显示的数据依赖于我们当前选择的profiler。例如,当选中内存profiler时,这个区域显示如游戏资产使用的内存和总共内存占用等。如果选中渲染profiler,这里会显示被渲染的对象数量或者渲染操作执行次数等数据。

这些profiler会提供很多详细信息,但是我们并不总是需要使用这些所有的profiler。事实上,我们通常在分析游戏性能时只是观察一个或者两个profiler。例如,当我们的游戏运行的比较慢时,我们可能一开始先查看cpu usage profiler。

cpu usage profiler给我们一个总览,可以观察到我们游戏的哪个部分占用了最多的cpu时间。然后我们可以查看那个部分相关的profiler。例如我们发现物理运算函数占用了很长时间,那么我们就需要使用物理profiler去获取更多的详细信息。

我们可以关闭一些我们不关心的profiler,通过点击x按钮就可以关闭。

通过点击左上角的Add Profiler按钮,我们可以添加profiler。

我们可以随时添加或者删除profiler,添加删除操作不会清除他们的数据,仅仅是显示或者隐藏他们。

控制

Profiler窗口的顶部包含一些控制按钮。

我们可以使用控制按钮开始或停止分析和浏览收集的数据。

一个典型的使用控制按钮的过程如下,开始分析我们的游戏,当游戏出现性能问题时,停止分析,然后通过时间线控制,逐帧的找到显示出性能问题的帧,这帧的详细信息会在下半部窗口显示。

录制分析数据

现在我们理解了profiler的界面布局,让我们继续学习如何录制数据,以及如何解读数据来帮助我们理解游戏的性能。

我们需要理解,当录制数据时,游戏性能会受到微小的影响,一般的性能分析工具都存在这个问题,想要获取深入的信息而没有额外的消耗是不可能的。

我们可以在unity editor中运行游戏时进行分析,也可以在游戏的development build运行时进行分析。development build的unity游戏和常规build有两方面不同:development build在游戏运行时可以连接profiler,并且包含了调试用的文件。

在development build中进行性能分析通常要比在unity editor分析要好。有两个原因:第一,性能和内存占用等数据要比在unity editor中准确,因为profiler本身也属于editor的一部分,这会影响结果。第二,最好在我们游戏的目标平台上进行性能分析,如果我们的游戏是安卓游戏,那么我们应该在一个安卓设备上进行测试。一些问题可能只会在特定的硬件或者特定的操作系统上出现,而我们如果只是用unity editor进行测试,就无法发现这些问题。

虽然如此,有时我们在unity editor中进行分析也是有一定作用的。有时我们需要快速的了解游戏大体上的性能,并不需要精确的结果,此时可以在unity editor中进行分析。例如,我们也许需要在运行时启用或禁用大量的游戏对象,查找是哪一个游戏对象引起的性能问题,在unity editor中测试这些更改是比development build要方便很多的,当我们粗略的发现问题大概范围时,再在development build中进行分析,获取更加准确的信息帮助我们处理这个问题。

在Unity Editor中进行分析

在unity editor中进行录制分析的步骤如下:

-在unity中打开游戏工程

-菜单中打开profiler Window > Profiler

-确保Profiler窗口顶部的Record按钮为选中状态

-在Play Mode中运行游戏

此时Profiler会随着游戏中的互动实时的显示分析数据。

在development build中进行分析

在目标平台上进行分析,需要运行development build并连接Profiler。不同的目标平台有不同的具体做法。

Windows, OSX, Linux and WebGL

步骤如下:

-在unity中打开想要分析的项目

-菜单中打开profiler Window > Profiler

-确保Profiler窗口顶部的Record按钮为选中状态

-打开build settings(File > Build Settings)

-勾选Development Build

-勾选Autoconnect Profiler

-点击Build and Run

此时Profiler会随着游戏中的互动实时的显示分析数据。

iOS or Android

在iOS或者Android中连接Profiler有些复杂,因为我们需要把游戏安装到设备上,并且把设备连接到Unity Editor。

详细的操作步骤,请参考on this page of the Unity Manual.

使用Profiler诊断问题

现在我们理解了Profiler是怎样工作的,我们可以使用它来确定我们游戏中的问题,并协助我们解决这些问题。

如果你的游戏运行慢,卡顿,这篇文章可以帮助你使用Profiler找到问题所在。

扩展阅读

Unity Learn: Introduction to the profiler

Unity Learn: Profiler overview for beginners

Unity Manual: Profiler

Unity Manual: The CPU Profiler

Unity Manual: The GPU Profiler

Unity Manual: The Rendering Profiler

Unity Manual: The Memory Profiler

Unity Manual: The Audio Profiler

Unity Manual: The Physics Profiler

Unity Script Reference: Profiler

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