书接上文
前文介绍了Unity内置的 地形草（Terrain Detail） 存在的问题以及一些优秀插件的优化方案。
这些插件做法各有差别，但是主要的优化方式可以总结为以下几点：
-
利用 GPU Instancing 提速渲染。
-
消除 Terrain Patch 运行时 合并Mesh 造成的 CPU峰值。
-
利用 多线程设计 分担 主线程 的负担。
-
提升 摆动表现，提升 光照表现。
前文主要介绍的是 GPU Instancing，这是一个大的优化方向。
有了 GPU Instancing，上面第二点提到的 CPU峰值 也自然而然的消除了，因为修改Mesh的操作已经从 CPU移动到了GPU，当然 GPU 的负担会加重一些。
至于 多线程设计，就是把一些计算从Unity的主线程抽离，比如 uNature 自己实现了一个 多线程任务管理器，把 建立渲染管线 的计算移动到了 子线程，典型的代码如下：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
public static void CreateRenderingQueue(RenderingQueueReceiver receiver, bool threaded = true)
{
Vector3 originalCameraPosition = receiver.camera.transform.position + UNStandaloneUtility.GetStreamingAdjuster();
originalCameraPosition.x = Mathf.Floor(originalCameraPosition.x);
originalCameraPosition.z = Mathf.Floor(originalCameraPosition.z);
FoliageCore_MainManager.WarmUpGrassMaps(receiver.neighbors, true);
ThreadedRenderingQueueData threadData = new ThreadedRenderingQueueData(receiver, originalCameraPosition);
var task = new ThreadTask<ThreadedRenderingQueueData>((ThreadedRenderingQueueData data) =>
{
CreateRenderingQueue_Threaded(data.queueReceiver, data.targetedManagerInstances, data.originalCameraPosition);
}, threadData);
if (threaded)
{
UNThreadManager.instance.RunOnThread(task);
}
else
{
task.Invoke();
}
}
上面的 UNThreadManager 就是 uNature 基于 ThreadPool 实现的一个多线程任务管理器，不过 多线程 的东西不是本文的重点，大家有兴趣可以去看源码。
在介绍 提升摆动表现 和 提升光照表现 之前，还有一些性能相关的问题需要注意。
面片草 vs 模型草
塞尔达 的草是 模型草，即便从顶视图看下来，也不会有面片感。
我们的美术对 模型草 念念不忘，但是程序往往会担心 顶点数超标 引发的性能问题。
其实，就性能方面来说，面片草 和 模型草 各有优劣，这里做一个简单的总结：
-
面片草顶点数少，但是依赖 AlphaTest，这一步在很多移动设备上非常昂贵。
-
模型草顶点数高，但因为是 实体渲染，性能表现远远优于 AlphaTest。
两害相权取其轻，我们最终的选择是 模型草。
选择模型草，除了性能优势之外，还有美术表现的优势，比如更好的光照表现，更好的碰撞表现。
此外，顶视图下的 模型草 也不会穿帮了，如下图：
当然，程序和美术都必须尽可能的压低模型草的顶点数。
从美术制作的角度来说，草的制作方式基本仿照 塞尔达：每根草叶要么是 3个顶点的三角形，要么是 4个顶点的菱形，不会再多了。
此外，LOD 对降顶点数非常重要，我们游戏内做了 3级LOD。
下图是我们 LOD 0 的草模型，大约 100 个顶点：
下图是我们 LOD 1 的草模型，大约 50 个顶点：
基本上每一级模型的顶点数都会减一半。
好了，美术已经做了他能做的。
现在，除了要求美术在刷草的时候尽量 克制 以外，剩下的就得靠程序了。
控制模型草的总顶点数
下图是美术大哥刷的草原氛围，很显然，大哥并不克制，这个草的密集程度已经很高了：
我们看到这里的三角形总数达到了 234K，如果把草屏蔽掉，三角形总数降低到了 185K，如下图：
侑虎 关于手游性能指标之 三角形数上限 的建议是 200K，由于我们的游戏是 大世界超远视距，外加地表开了 深度图写入，场景和角色都开了 实时阴影，200K 的三角形上限是 Hold不住的，经过反复的测试，我们最终把三角形上限设定为 300K，这里还有富余。
控制草的总顶点数，程序需要处理好以下几点：
-
选择合适的 Fade Distance。
-
选择合适的 LOD 策略。
-
选择合适的 Patch Size。
-
尽可能的剔除。
Fade Distance 以及 LOD 这个需要和美术讨价还价的，适合每个项目的需求就好，我们项目的 Fade Distance 是 60米，美术认为足够了。
此外，摄像机的 视锥体剔除 非常重要，剔除的精度和 Patch Size 相关：Patch Size 越小，剔除越精准，如下图：
需要注意的是，Patch Size 并非越小越好，主要原因有2个：
-
Patch Size 越小，总格子数越多，但是 DrawMeshInstanced 有最大数量 1023 的限制。
-
总格子数越多，遍历的开销就越高，需要的内存也越多。
事实上，如果格子数很多，uNature 还有明显的 GC负担。
这里我们需要对 uNature 的代码做优化，同时权衡好 Patch 的尺寸。
自阴影
开启 自阴影 的草海会更加立体和真实，我们可以对比一下下面两张图：
关闭自阴影
开启自阴影
显然开 自阴影 的效果更好，代价是我们的草海会被 绘制两遍，第一遍写 ShadowMap，第二遍才是 场景绘制。
比如模型草的总顶点是 50K，那么绘制两遍就是 100K，drawcall 也会翻倍。
这个代价有点高，所以我们最终舍弃了 自阴影。
结尾
好了，就到这里。
下文会介绍一下如何提升草的 摆动表现 和 光照表现。
拜拜！
