ゴイサギ日記

東京でエンジニアとして頑張って何とか生きてます。。ゆる~く更新していきます

【Unity】UI開発 Part 4 最適化編

UI開発、最後は最適化です。CanvasのBatch処理、Overdrawを例に上げた後、Profilerによる確認方法をまとめてます。

Canvas

全てのUIはCanvas配下になります。何も考えず大量にUIを配置するとパフォーマンスが低下します。

Batch処理

最も効果的なのはBatch処理です。これはザックリ言うとCPUがGPUに描画の命令を出す時に、必要な情報(Material, Texture)をまとめる事で命令数を減らしCPUの負荷を軽減するというものです。

という訳で、以下にBatch処理が有効になる条件・注意点をまとめました。

  1. 同じTextureを参照
    Textureを個別に参照するとBatch処理が効かないため、Atlas化して一つのTextureにまとめます。
    kan-kikuchi.hatenablog.com

  2. 同じMaterialを参照
    これもTextureと同様にまとめれるものは同じMaterialを参照するようにします。 UIのレイヤー表示に注意
    MaterialA, MaterialB を参照するImageを下図のように交互に重ねて表示する場合、Batch処理が効かなくなります。
    f:id:aki517:20210208073231p:plain
    この場合はMaterialをまとめるか、重ねない表示にするかです。
    f:id:aki517:20210208073225p:plain

  3. 同じCanvasに配置
    uGUIのBatch処理はCanvas単位で実行されます。前述でまとめたTexture,Materialが他のCanvasを跨がないようにする必要があります。
    Canvas単位の表示制御に注意
    UIをCanvas単位で表示・非表示する時はCanvasを無効にしてください。GameObject を無効化すると頂点データが破棄されてしまい、次回有効時に頂点バッファが再生成され Canvasの更新が発生するためです。

    Canvasの親子関係に注意
    ただし、Canvasに親子関係を設定している場合、子Canvasの無効化時に親Canvasの更新が走ります。

  4. 動かさない
    各UIを更新するとBatch処理が都度実行されます。これは中々に重たい処理でUI生成時などタイミングが限定的ならまだ良いですが毎フレーム走る場合はかなり問題になります。

    Canvas単位でBatch処理を実行するため、動かしていない他UIも含めて影響が出ます。

    Canvasを分割する
    とはいえ毎フレーム更新が必要なUIは絶対に出てきます。対処法の1つは更新用Canvasに分割します。
    こうすれば更新用CanvasのみBatch処理が走り、影響範囲を最小限に抑えれます。

    ただし、Canvasを分割し過ぎると今度はBatch処理の意味がなくなるので、負荷を計測して分割数を決める必要があります。
    Shaderで動かす
    もう1つの対処法は周期性(左右・上下振動)のある表現をシェーダで実装します。GPU側で処理するためCanvasのBatch処理が実行されないです。
    baba-s.hatenablog.com

Overdraw

半透明のUIを大量に重ねると余計な描画処理が発生するので、なるべく半透明UIを重ねないよう気をつける必要があります。Overdrawは下図のようにSceneビューで確認できます。明るい所ほどポリゴンが重なり負荷が高いです。

Profiler

最後にUnityのProfilerを使って先程の最適化が効いているのかを確認する方法です。
Window > Analysis > Profiler で開きます。

CPU Usage

Batch処理の発生回数・負荷を確認できます。下図の検索フォームに "Canvas.BuildBatch" と入力するれば簡単に確認できます。

UI/UI Details

Batch処理の実行回数と対象オブジェクトを確認できます。

Batch処理が失敗した原因をBatch Break Reasonで確認できます。

UISystemPreviewWindow

UI/UI Details の右下に表示されるウインドウです。Batch範囲とOverdrawの確認ができます。

composite overdraw を選択すると対象UIの overdraw を確認できます。

重なりに応じた色分けをします。

まとめ

Canvasを中心に最適化方法をまとめました。Batch処理・OverdrawはUIに限らず3Dでも注意すべき内容ですね。UnityのProfilerはとても優秀です。すぐに起動できて詳細情報も確認しやすいです。

普段からパフォーマンスを意識して開発をするのが大事ですね。終盤で対応するのは大変ですし・・^_^;

参考

Some of the best optimization tips for Unity UI - Unity
Unityでパフォーマンスの良いUIを作る為のTips