今天我們?yōu)榇蠹規(guī)?lái)由福州朱雀網(wǎng)絡(luò)研發(fā)的MOBA手游《小米超神》的UWA測(cè)評(píng)報(bào)告分析。該游戲在不同配置的移動(dòng)終端設(shè)備上，無(wú)論是畫面表現(xiàn)力，還是性能開銷都非常優(yōu)異。在此，我們將對(duì)該款游戲的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行深度剖析，希望通過(guò)這篇文章可以讓大家對(duì)移動(dòng)游戲各個(gè)模塊的運(yùn)行效率有更為深刻的認(rèn)知，并對(duì)大家的項(xiàng)目研發(fā)有所幫助。

一、CPU性能

該游戲在CPU占用方面的性能非常不錯(cuò)，下圖為該游戲在紅米Note2設(shè)備上進(jìn)行一場(chǎng)5V5戰(zhàn)斗時(shí)的性能數(shù)據(jù)。

可以看出，在紅米Note2上運(yùn)行的19876幀中，超過(guò)33ms的幀數(shù)占比為13.9%，超過(guò)50ms的幀數(shù)占比為1.7%，并且從圖中可以看出，其CPU耗時(shí)較高處主要集中在5V5場(chǎng)景的資源加載階段。因此，該游戲在戰(zhàn)斗時(shí)的性能可以說(shuō)是非常優(yōu)秀，絕大多數(shù)時(shí)刻游戲運(yùn)行非常流暢。

同時(shí)，通過(guò)進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)，該游戲的CPU性能超過(guò)了64%的同設(shè)備（紅米Note2）上測(cè)試的其他游戲，其能耗更是低于86%的同設(shè)備測(cè)試游戲。由于目前國(guó)內(nèi)的MOBA游戲較少，所以上述排名并不是在MOBA類型中的排名，而是在所有類型游戲中的排名。對(duì)于一款超重度的MOBA移動(dòng)游戲來(lái)說(shuō)，該CPU性能和能耗排名可以說(shuō)是相當(dāng)出色。

其整體CPU性能的優(yōu)秀表現(xiàn)與其各個(gè)模塊的合理使用是分不開的。下面，我們就詳細(xì)講解其CPU性能方面的亮點(diǎn)之處。

1、渲染模塊

通過(guò)UWA性能測(cè)評(píng)報(bào)告，我們可以看到該游戲詳盡的渲染模塊性能開銷。該游戲在紅米Note2設(shè)備上運(yùn)行時(shí)的渲染模塊CPU開銷如下圖所示。通過(guò)統(tǒng)計(jì)，半透明物體渲染的CPU消耗均值為1.7 ms，主要集中在0.8~3.0 ms范圍內(nèi)（5%~95%）。不透明物體渲染的CPU消耗均值為1.0 ms，主要集中在0.2~1.7 ms范圍內(nèi)（5%~95%）?？梢钥闯觯谡麄€(gè)5V5戰(zhàn)斗過(guò)程中，無(wú)論是移動(dòng)、Farm、Gank還是團(tuán)戰(zhàn)，甚至上高地時(shí)，其渲染耗時(shí)都穩(wěn)定在一個(gè)較低的耗時(shí)區(qū)間。這得益于研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)于場(chǎng)景模型、蒙皮網(wǎng)格和UI的控制十分得當(dāng)。

Draw Call峰值為167，且主要集中在 45~130范圍內(nèi)（5%~95%），渲染三角形面片單幀峰值為64900，以上數(shù)值均處于合理范圍之內(nèi)。

2、UI模塊

該游戲在紅米Note2設(shè)備上運(yùn)行時(shí)的UI模塊CPU開銷如下圖所示。該游戲使用UGUI作為UI界面的解決方案。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，UI模塊總體的CPU占用均值為1.5 ms，主要集中在0.1~3.5 ms（5%~95%），屬于合理范圍之內(nèi)。堆內(nèi)存累積分配為16000幀 2.4MB，平均每幀分配堆內(nèi)存155.4B，這說(shuō)明該游戲UI界面的制作及UI重建的影響范圍非常合理。目前，UWA推薦UGUI模塊中，平均每幀堆內(nèi)存分配盡可能控制在200B以下。

戰(zhàn)斗場(chǎng)景中，UI系統(tǒng)的性能耗時(shí)主要是由UI元素的狀態(tài)變化而導(dǎo)致的，比如血條、飄字等HUD的移動(dòng)、消隱等。這種操作稍不注意，就會(huì)帶來(lái)較高的UI網(wǎng)格重建開銷。所以，UI界面的研發(fā)看似直觀、簡(jiǎn)單，但是其對(duì)于制作時(shí)的層層考究和運(yùn)行時(shí)的耐心調(diào)優(yōu)，則是一款產(chǎn)品是否“匠心”的試金石。以下則為《小米超神》這款產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)幾輪優(yōu)化后的UI性能對(duì)比圖。

3、動(dòng)畫模塊

在UWA測(cè)評(píng)報(bào)告中，該游戲運(yùn)行時(shí)的動(dòng)畫模塊CPU開銷如下圖所示。可以看出，除進(jìn)入場(chǎng)景時(shí)出現(xiàn)CPU高值外，其在戰(zhàn)斗副本中的CPU開銷均控制在較低水平。Animator.Update的CPU均值為2.0 ms，主要集中在0.1~4.3ms區(qū)間內(nèi)，對(duì)于MOBA項(xiàng)目5V5場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，基本上每幀均有90-130個(gè)物體在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)（除英雄、小兵之外，還有信使寵物、野怪、塔、插眼等等），由于玩家可以隨意查看地圖上任何一個(gè)角落的特點(diǎn)，其每幀的動(dòng)畫系統(tǒng)壓力要比常規(guī)的MMO游戲大上數(shù)倍。因此，《小米超神》可以將其控制在均值2.0ms的水平線上，已經(jīng)是非常優(yōu)秀的數(shù)據(jù)了。

同時(shí)，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)畫模塊的耗時(shí)主要由Animators.ProcessAnimationsJob和Animators.FireAnimationEventsAndBehaviours導(dǎo)致，前者主要是持續(xù)的累積耗時(shí)，而后者則是非連續(xù)的“尖刺”開銷。前者是動(dòng)畫系統(tǒng)對(duì)于AnimationClip的讀取和計(jì)算耗時(shí)所致，其耗時(shí)大小與當(dāng)前幀參與計(jì)算的骨骼節(jié)點(diǎn)數(shù)、動(dòng)畫曲線數(shù)、動(dòng)畫執(zhí)行狀態(tài)和Animator Controller的具體設(shè)置相關(guān)，其具體說(shuō)明可參見《Unity中動(dòng)畫系統(tǒng)性能優(yōu)化方案回顧》；后者則是動(dòng)畫事件的具體耗時(shí)，主要是項(xiàng)目邏輯代碼的性能開銷，此處研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)性能堆棧來(lái)進(jìn)一步查看其邏輯代碼的開銷是否有進(jìn)一步的優(yōu)化空間。

4、GC 調(diào)用

該研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)于GC調(diào)用頻率控制得非常出眾，游戲在運(yùn)行過(guò)程中，GC調(diào)用頻率為1656幀/次，優(yōu)于目前93%的行業(yè)內(nèi)游戲。一般來(lái)說(shuō)，我們建議一款項(xiàng)目的GC調(diào)用頻率可以控制在1000幀/次以上。

該游戲的GC調(diào)用頻率如此優(yōu)秀，主要得益于研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì)于項(xiàng)目代碼堆內(nèi)存的控制。下圖為游戲運(yùn)行20000幀的代碼堆內(nèi)存具體分配情況，其Top10函數(shù)的堆內(nèi)存分配總和不超過(guò)80MB，足見該團(tuán)隊(duì)對(duì)于堆內(nèi)存分配的理解非常深刻。

當(dāng)前版本的堆內(nèi)存分配仍然有進(jìn)一步下降的空間，從堆棧信息中可以看到，其Log輸出仍然存在一定堆內(nèi)存分配，建議研發(fā)團(tuán)隊(duì)在Release版本中將非關(guān)鍵性Log進(jìn)行屏蔽。

二、內(nèi)存模塊

《小米超神》在內(nèi)存上的表現(xiàn)如下圖所示?？們?nèi)存峰值達(dá)到297MB，Mono堆內(nèi)存峰值為48.9MB。297MB的總內(nèi)存分配相對(duì)來(lái)說(shuō)略高，研發(fā)團(tuán)隊(duì)可嘗試在低內(nèi)存機(jī)器上對(duì)資源進(jìn)行進(jìn)一步控制，從而降低低內(nèi)存機(jī)器上的內(nèi)存占用。

1、Mono堆內(nèi)存

從下圖可知，該游戲的總體Mono堆內(nèi)存控制得很好，在20000幀中，Mono的堆內(nèi)存峰值為48.9MB，該值略高（UWA建議《40MB）。從圖中看，是戰(zhàn)斗最后上高地時(shí)突然出現(xiàn)了較高的堆內(nèi)存分配，迫使Mono堆內(nèi)存上漲了8MB（如下圖紅框所示），對(duì)此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)具體位置查看其堆內(nèi)存分配，即可定位其具體的堆內(nèi)存分配根源。

但是，從走勢(shì)上來(lái)看，其Used Mono堆內(nèi)存占用在5V5戰(zhàn)斗結(jié)束后，并未完全回落到場(chǎng)景之前（如藍(lán)框所示），這一點(diǎn)需要引起研發(fā)團(tuán)隊(duì)注意，確認(rèn)其是否為部分指定容器緩存所致，從而排查項(xiàng)目是否存在堆內(nèi)存泄露的隱患。

2、資源內(nèi)存

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，該游戲運(yùn)行時(shí)的紋理資源數(shù)量峰值為1003個(gè)，內(nèi)存占用峰值54.8MB。研發(fā)團(tuán)隊(duì)將紋理內(nèi)存占用控制得很低，目前僅高于30%的行業(yè)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，在內(nèi)存占用峰值處，ETC1和ETC2格式紋理占有835個(gè)，RGBA32格式紋理共占有89個(gè)，RGB24格式紋理占有5個(gè)，其余為RGBA16格式紋理。

紋理資源在項(xiàng)目運(yùn)行期間的總體使用情況：

對(duì)于紋理資源的優(yōu)化，一般可分為以下幾種：

（1）使用更合適的紋理格式

從上圖中可以看到，在整個(gè)游戲一場(chǎng)5V5戰(zhàn)斗過(guò)程中，RGBA32格式紋理的使用數(shù)量較多，其使用總量已經(jīng)超過(guò)了91%的的行業(yè)項(xiàng)目。對(duì)此，我們建議在視覺效果可以保證的情況下，盡可能使用ETC1格式紋理（Android平臺(tái)）進(jìn)行替換，不僅可以達(dá)到更小的內(nèi)存占用，同時(shí)可以獲得更快的加載效率。而對(duì)于無(wú)法進(jìn)行硬件壓縮的紋理，可以通過(guò)Dither方法嘗試將其轉(zhuǎn)換成RGBA16格式的紋理，具體做法可以參考Unity圖片優(yōu)化神器 - Dither算法進(jìn)階方案。

（2）使用更精準(zhǔn)的紋理分辨率

一般來(lái)說(shuō)，為了讓模型看上去更加精美，除Mesh模型本身以外，其對(duì)應(yīng)的紋理都會(huì)選用較高的紋理尺寸，從而讓其看上去更加精致。但是，由于渲染物體在真正的游戲中相對(duì)于相機(jī)是有遠(yuǎn)近之分的，其顯卡底層往往沒有（或根本不需要）使用如此高的分辨率來(lái)進(jìn)行渲染，從而就造成了大量的資源浪費(fèi)，這在我們深度優(yōu)化過(guò)的項(xiàng)目中比比皆是。因此，我們建議可以通過(guò)UWA線上測(cè)評(píng)報(bào)告中GPU性能的Mipmap功能頁(yè)面來(lái)直接查看游戲運(yùn)行時(shí)，其底層的紋理分辨率使用情況，如下圖所示。

同時(shí)，在深度優(yōu)化報(bào)告中，我們也會(huì)進(jìn)行更大量的測(cè)試和幾十億像素累積分析，從而來(lái)精準(zhǔn)指出到底哪些紋理資源的分辨率制作過(guò)高，可在不影響視覺效果的前提下，將其分辨率縮小4倍、16倍甚至更多?！缎∶壮瘛讽?xiàng)目通過(guò)這種方式不斷優(yōu)化，其5V5場(chǎng)景的紋理內(nèi)存已經(jīng)從之前的78MB降到了現(xiàn)在的52MB。

以上是紋理資源的使用情況，其他資源的內(nèi)存占用情況如下：

網(wǎng)格資源在項(xiàng)目運(yùn)行期間的總體使用情況：

Mesh資源的內(nèi)存占用較高，高于60%的行業(yè)項(xiàng)目。對(duì)于Mesh資源內(nèi)存的優(yōu)化，主要有以下幾種方法：

（1）控制網(wǎng)格頂點(diǎn)屬性的使用

詳細(xì)檢測(cè)網(wǎng)格模型中的Color數(shù)據(jù)和Tangent數(shù)據(jù)，當(dāng)不需要時(shí)切記要將其進(jìn)行去除，否則會(huì)在場(chǎng)景模型拼合時(shí)產(chǎn)生大量的內(nèi)存浪費(fèi)，具體詳細(xì)說(shuō)明可以參考《移動(dòng)游戲加載性能和內(nèi)存管理全解析》。

（2）控制網(wǎng)格頂點(diǎn)的數(shù)量

詳細(xì)檢測(cè)網(wǎng)格模型的頂點(diǎn)數(shù)（或面片數(shù)）使用是否過(guò)大。這是一個(gè)說(shuō)起來(lái)容易但實(shí)施起來(lái)很難的問題，其難點(diǎn)在于如何定義一個(gè)Mesh網(wǎng)格的頂點(diǎn)數(shù)是否過(guò)大。在UWA測(cè)評(píng)報(bào)告中會(huì)有一個(gè)建議，即建議將Mesh網(wǎng)格頂點(diǎn)數(shù)控制在1500個(gè)以下。但實(shí)際上，這其實(shí)是一個(gè)“不科學(xué)”的規(guī)定，因?yàn)闆]有任何一個(gè)理論可以證明，其網(wǎng)格數(shù)量大于1500就是不合格，或則小于1500就一定合格。所以，我們這一年來(lái)花了大量的時(shí)間來(lái)尋求一種更為合理、科學(xué)的判斷規(guī)則。我們認(rèn)為判斷一個(gè)網(wǎng)格模型使用是否合規(guī)并不應(yīng)該是“靜態(tài)”檢測(cè)，而應(yīng)該是一種“動(dòng)態(tài)”檢測(cè)，與上述紋理資源的檢測(cè)一樣，我們應(yīng)該去看網(wǎng)格資源在底層渲染時(shí)到底占據(jù)了多少像素，從而以一種密度統(tǒng)計(jì)的方式來(lái)判斷其網(wǎng)格使用量是否合理。因此，我們提出了一種網(wǎng)格模型測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，即“網(wǎng)格模型渲染密度”，其表示每單位數(shù)量（比如，1萬(wàn)）像素中，其網(wǎng)格模型的渲染頂點(diǎn)數(shù)量。

下圖則為游戲運(yùn)行過(guò)程中的網(wǎng)格模型渲染密度統(tǒng)計(jì)值?？梢钥闯?，雖然第一個(gè)模型“Mod_xyc_fz1001”的頂點(diǎn)數(shù)僅為1168，但其在游戲運(yùn)行時(shí)平均每幀的渲染像素量?jī)H為34.91個(gè)，也就是說(shuō)平均每個(gè)像素要渲染33個(gè)網(wǎng)格頂點(diǎn)，這顯然是一種浪費(fèi)。因此，通過(guò)“渲染密度”這一檢測(cè)方式，可以反映任何一個(gè)模型在游戲運(yùn)行時(shí)的使用情況。在我們來(lái)看，這是一個(gè)比單純?cè)O(shè)定1500更加合理的判斷規(guī)則。

AnimationClip資源在項(xiàng)目運(yùn)行期間的總體使用情況：

AnimationClip的內(nèi)存占用較高，高于76%的全類型游戲項(xiàng)目。對(duì)于一款MOBA項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，其內(nèi)存占用較高是可以理解的，因?yàn)槠鋺?zhàn)斗副本中擁有大量的動(dòng)畫模型，比如英雄、小兵、野怪、塔、基地等建筑等等。對(duì)此，僅能建議研發(fā)團(tuán)隊(duì)嘗試從數(shù)量上進(jìn)行進(jìn)一步地縮減，以降低其內(nèi)存的使用。同時(shí)，對(duì)于動(dòng)畫片段內(nèi)存的一般優(yōu)化還有“縮減精度”、“使用Humanoid類型”等方法，其具體優(yōu)化方法可以參考《Unity中動(dòng)畫系統(tǒng)性能優(yōu)化方案回顧》。

三、資源管理

該游戲在資源實(shí)例化/銷毀、Active/Deactive等方面做的非常出色！在游戲運(yùn)行的20000幀中，Instantiate和Destroy調(diào)用次數(shù)分別為1653次和4019次，而Active和Deactive調(diào)用次數(shù)則分別為116次和1447次。同時(shí)，對(duì)于Instantiate和Destroy操作來(lái)說(shuō)，其主要調(diào)用均在進(jìn)出戰(zhàn)斗場(chǎng)景處，副本中雖有Instantiate調(diào)用，但無(wú)論是頻率還是CPU耗時(shí)，均處于合理范圍之內(nèi)，如下圖所示。

對(duì)于GameObject相關(guān)的資源管理，我們的建議如下：

（1）對(duì)項(xiàng)目中存在頻繁Instantiate/Destroy操作的GameObject一定要進(jìn)行大力徹查，下圖即為某一項(xiàng)目的Instantiate實(shí)例化詳情，我們建議對(duì)于紅框處高頻率和耗時(shí)的操作重點(diǎn)排查，因?yàn)槠錈o(wú)論是CPU還是堆內(nèi)存都對(duì)項(xiàng)目性能造成非常大的殺傷力！

（2）頻繁的Active/Deactive操作不僅會(huì)造成CPU的浪費(fèi)，同時(shí)，它還很可能間接造成更大的CPU耗時(shí)，比如Animator.Initialize耗時(shí)。在此，我們不妨看下另一款游戲的Animator.Initialize調(diào)用情況，如下圖所示，其調(diào)用的頻率和耗時(shí)較高，這就是頻繁的Active/Deactive操作所造成的結(jié)果。因此，對(duì)于GameObject不必要的Active和Deactive操作進(jìn)行控制，是非常有必要的。更為詳細(xì)的資源加載性能優(yōu)化總結(jié)，可參見《Unity移動(dòng)游戲加載性能和內(nèi)存管理全解析》。

（3）不斷檢測(cè)、不斷完善，優(yōu)化是一個(gè)需要不斷迭代、持之以恒的事情。下圖則為《小米超神》經(jīng)過(guò)幾輪優(yōu)化之后的資源管理變化情況。

以上則為《小米超神》游戲在CPU性能和內(nèi)存管理方面的具體使用情況。優(yōu)秀的CPU性能、非常少的堆內(nèi)存分配以及引擎模塊間的合理使用，足以看出該研發(fā)團(tuán)隊(duì)非常深厚的技術(shù)功底和對(duì)于引擎相當(dāng)優(yōu)秀的把控能力。

最后，非常感謝《小米超神》研發(fā)團(tuán)隊(duì)對(duì) UWA 的認(rèn)可和支持。感謝他們樂意將項(xiàng)目性能數(shù)據(jù)與大家一起分享，讓更多的研發(fā)團(tuán)隊(duì)了解到一款性能優(yōu)秀的MOBA手游在各個(gè)模塊上應(yīng)該做到怎樣的程度。同時(shí)，也希望更多的開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以與我們一起來(lái)分享他們的性能數(shù)據(jù)，讓更多的游戲開發(fā)者受益！

關(guān)于UWA

由侑虎科技開發(fā)的游戲/VR應(yīng)用性能優(yōu)化平臺(tái)，目前提供 三大工具，幫助開發(fā)者在短時(shí)間內(nèi)大幅度提升性能表現(xiàn)；同時(shí)其搭建的知識(shí)分享的博客（blog.uwa4d.com）和答疑解惑的互動(dòng)平臺(tái)（answer.uwa4d.com）使廣大開發(fā)者收益，UWA以實(shí)力和態(tài)度詮釋對(duì)性能優(yōu)化的定義：?jiǎn)栴}的答案永遠(yuǎn)“在現(xiàn)場(chǎng)”，解決你的性能問題，才叫“優(yōu)化”。