关于rendering:GPU-Skinning旋转指定骨骼

1）GPU Skinning 旋转指定骨骼
2）对于 UGUI 画布重建以及动静拆散
3）如何设定游戏内存的峰值来保障不闪退
4）应用 UsePass 遇到 Keyword 失落的问题
5）Unity Shader Built-in 外面宏的定义

这是第 237 篇 UWA 技术常识分享的推送。明天咱们持续为大家精选了若干和开发、优化相干的问题，倡议浏览工夫 10 分钟，认真读完必有播种。

UWA 问答社区：answer.uwa4d.com
UWA QQ 群 2：793972859（原群已满员）

Q：应用 GPU Skinning 的物体，相似头须要面对角色，如何旋转指定骨骼呢？当初的想法是传入一个 Matrix 和骨骼编号，Shader 里再解决，然而算进去都是 0 点地位。反编译了同样实现的我的项目，传入的是个骨骼地位 float3 和骨骼旋转 float4 的变量（看命名是这个意思）。

A：实现思路就是在骨骼矩阵计算时将 LookAt 的旋转利用到 Neck Bone 及其 Child Bone 上（若骨骼矩阵计算也是在 Shader 中实现的，而不是离线预计算好的，则不思考 Child Bone）。

不晓得题主的 GPU Skinning 是如何实现的，以 chengkehan/GPU Skinning 的开源库为例做了个简略的测试。

将小球的旋转矩阵传入 Shader：

采样预计算骨骼矩阵时将旋转利用到 Neck 骨骼以下（boneindex > 21）所有骨骼节点计算（PS：子骨骼节点的计算是有问题的，因为矩阵没有交换律，请自行处理。）

成果如下图：

感激羽飞 @UWA 问答社区提供了答复

Q：对于 UGUI 画布重建以及动静拆散，教训证 UI 元素的大小地位变动并不会引起画布网格重建的问题？

看到很多 UWA 答复说 UI 元素的大小地位变动会引起重构，然而通过 UGUI 钻研发现并不会。UGUI 引起重绘元素汇合是 CanvasUpdateRegistry 类中的，如下图：

通过反射将网格重绘列表打印进去之后发现地位、大小和旋转都不会进入重建列表，而 Anchors、Pivot 还有组件的 Color 和宽高扭转才会引起网格重构，请问怎么回事？

A1：能够看看 OnRectTransformDimensionsChange 函数、VertexHelper 类的代码、地位和 Rect 大小等，这些的扭转都会 SetDirty 的。

VertexHelper 里的几个 List，其实是对应的材质属性和顶点地位属性；按理说这些扭转都是会 Setdirty 的，然而从 RectTransform 的一些属性来看，Unity 可能只在 Pivot、SizeDelta、AnchorMin 和 AnchorMax 这四个属性更改时才会 Setdirty。

感激李星 @UWA 问答社区提供了答复

A2：能够依照李星的说法做个验证，写一个 MyImage 继承自 Image，而后 Override 外面的 OnRectTransformDimensionsChange，如下图：

在场景中应用 MyImage，就能够验证更改 Anchor 的地位或者 Rect 的宽高会触发 OnRectTransformDimensionsChange（这个音讯是从 Native 层发回来的），触发这个是会触发 SetVerticesDirty 的。批改 Position 和 Scale 这些是不会触发 SetVerticesDirty 的，批改色彩是会触发 SetMaterialDirty。这两种 SetDirty 都会将对应的元素退出到 GraphicRebuildQueue 外面，最终的耗时都会统计到 Canvas.SendWillRenderCanvases 外面。这部分的“重构”并不是指网格重构，这个“重构”能够了解为 UI 元素自身的更新。

另外一种网格重构，是指 UI 变动导致了 Canvas 重建，就是会在 Native 层进行网格拼合，也就是会触发调用 Canvas.BuildBatch。能够参考：
https://answer.uwa4d.com/question/59af579c6a071c595e8994b2#59af5d466a071c595e8994b4

感激 Xuan@UWA 问答社区提供了答复

A3：网格重建（Canvas.BuildBatch）是在 Native 层做的，用 Rider 看不到外面内容。批改 Position 会触发重建，是 Unity 官网文档里明确写进去的。

这是我之前对各种文章做的一些总结《UGUI 优化 – 知识点》，能够参考：
https://www.jianshu.com/p/5c44eb589751

感激 Walker@UWA 问答社区提供了答复

Q：不同内存的安卓与苹果机型上（1G、2G、3G、4G…），游戏内存的峰值个别最高多少能保障不闪退？

A1：这里有人会继续更新 iOS 上的内存峰值，帖子上面还有人发了一个测试峰值的工具：
https://stackoverflow.com/questions/5887248/ios-app-maximum-memory-budget

感激 dra@UWA 问答社区提供了答复

A2：做一个搬运工，感激 Jasper 的测试数据提供，我将其放到这里，不便大家间接查看：

device: (crash amount/total amount/percentage of total)
iPad1: 127MB/256MB/49%
iPad2: 275MB/512MB/53%
iPad3: 645MB/1024MB/62%
iPad4: 585MB/1024MB/57% (iOS 8.1)
iPad Mini 1st Generation: 297MB/512MB/58%
iPad Mini retina: 696MB/1024MB/68% (iOS 7.1)
iPad Air: 697MB/1024MB/68%
iPad Air 2: 1383MB/2048MB/68% (iOS 10.2.1)
iPad Pro 9.7″: 1395MB/1971MB/71% (iOS 10.0.2 (14A456))
iPad Pro 10.5”: 3057/4000/76% (iOS 11 beta4)
iPad Pro 12.9”(2015): 3058/3999/76% (iOS 11.2.1)
iPad Pro 12.9”(2017): 3057/3974/77% (iOS 11 beta4)
iPad Pro 11.0”(2018): 2858/3769/76% (iOS 12.1)
iPad Pro 12.9”(2018, 1TB): 4598/5650/81% (iOS 12.1)
iPad 10.2: 1844/2998/62% (iOS 13.2.3)
iPod touch 4th gen: 130MB/256MB/51% (iOS 6.1.1)
iPod touch 5th gen: 286MB/512MB/56% (iOS 7.0)
iPhone4: 325MB/512MB/63%
iPhone4s: 286MB/512MB/56%
iPhone5: 645MB/1024MB/62%
iPhone5s: 646MB/1024MB/63%
iPhone6: 645MB/1024MB/62% (iOS 8.x)
iPhone6+: 645MB/1024MB/62% (iOS 8.x)
iPhone6s: 1396MB/2048MB/68% (iOS 9.2)
iPhone6s+: 1392MB/2048MB/68% (iOS 10.2.1)
iPhoneSE: 1395MB/2048MB/69% (iOS 9.3)
iPhone7: 1395/2048MB/68% (iOS 10.2)
iPhone7+: 2040MB/3072MB/66% (iOS 10.2.1)
iPhone8: 1364/1990MB/70% (iOS 12.1)
iPhone X: 1392/2785/50% (iOS 11.2.1)
iPhone XS: 2040/3754/54% (iOS 12.1)
iPhone XS Max: 2039/3735/55% (iOS 12.1)
iPhone XR: 1792/2813/63% (iOS 12.1)
iPhone 11: 2068/3844/54% (iOS 13.1.3)
iPhone 11 Pro Max: 2067/3740/55% (iOS 13.2.3)

同时，Slyv 也对上述测试数据做了一个更为宏观的总结，具体如下：
device RAM: percent range to crash
256MB: 49% – 51%
512MB: 53% – 63%
1024MB: 57% – 68%
2048MB: 68% – 69%
3072MB: 63% – 66%
4096MB: 77%
6144MB: 81%

Special cases:
iPhone X (3072MB): 50%
iPhone XS/XS Max (4096MB): 55%
iPhone XR (3072MB): 63%
iPhone 11/11 Pro Max (4096MB): 54% – 55%

该问答由 UWA 提供

Q：为了共用 Shader 代码，把若干个 Pass 写在一个独自的 Shader A 中，在 Shader B 中用 UsePass 关键字组合成不同的 SubShader。

在 PC 上没什么问题，然而打包 AssetBundle 当前发现外面的 Keyword 失落。咱们是通过 ShaderVariantCollection 收集的变体，并且确定 ShaderVariantCollection 含有须要的 Keyword，如果不必 UsePass 间接写代码，Keyword 没有失落。

请问是否不能通过这种办法来共用含有 Keyword 的 Shader 代码？

A1：猜想楼主应用 AssetBundle 的办法过程中，没有先加载共用的 Shader A，只加载了 Shader B 和 SVC，所以导致 Shader 解析的时候缺失了共用 Shader A 的 Pass 信息，而 PC 上没问题是因为所有的 Shader 资源都在。

感激李星 @UWA 问答社区提供了答复

A2：我在这个网址（https://forum.unity.com/threads/keywords-and-usepass.324180/）上看到了相似你的问题，他们答复说是 UsePass 前面跟的 Pass 名字必须是大写。

感激安日天 @UWA 问答社区提供了答复

A3：须要解析进去援用的 Shader，并依据变体列表剖析出援用 Shader 的变体列表，增加到 SVC 外面。

感激承影 @UWA 问答社区提供了答复

A4：测试后（打包成 exe 测试）发现，把 SVC 文件和 Shader 打包在一个 AssetBundle 外面，应用 UsePass 也不会呈现 Keyword 失落的问题的。如果 SVC 和 Shader 离开打包，就算不应用 UsePass 也会呈现 Keyword 失落的问题。

感激 Xuan@UWA 问答社区提供了答复

Q：Unity Shader 外面的 UNITY_FAST_COHERENT_DYNAMIC_BRANCHING 宏，示意什么意思？什么时候这个宏是 true？

A：在 HLSLSupport.cginc 中有定义：

#if (SHADER_TARGET < 30) || defined(SHADER_API_GLES3) || defined(SHADER_API_GLES) || defined(SHADER_API_N3DS)
    //no fast coherent dynamic branching on these hardware
#else
    #define UNITY_FAST_COHERENT_DYNAMIC_BRANCHING 1
#endif

比方上面这段代码，这些条件判断也决定是否应用 UNITY_BRANCH 来跳过 if 为 false 外面的代码：

half UnityDeferredSampleRealtimeShadow(half fade, float3 vec, float2 uv)
{
    half shadowAttenuation = 1.0f;

    #if defined (DIRECTIONAL) || defined (DIRECTIONAL_COOKIE)
        #if defined(SHADOWS_SCREEN)
            shadowAttenuation = tex2D(_ShadowMapTexture, uv).r;
        #endif
    #endif

    ++
**
#if defined(UNITY_FAST_COHERENT_DYNAMIC_BRANCHING) && defined(SHADOWS_SOFT) && !defined(LIGHTMAP_SHADOW_MIXING)
    //avoid expensive shadows fetches in the distance where coherency will be good
    UNITY_BRANCH
    if (fade < (1.0f - 1e-2f))
    {
    #endif
**
++

        #if defined(SPOT)
            #if defined(SHADOWS_DEPTH)
                float4 shadowCoord = mul(unity_WorldToShadow[0], float4(vec, 1));
                shadowAttenuation = UnitySampleShadowmap(shadowCoord);
            #endif
        #endif

        #if defined (POINT) || defined (POINT_COOKIE)
            #if defined(SHADOWS_CUBE)
                shadowAttenuation = UnitySampleShadowmap(vec);
            #endif
        #endif

    #if defined(UNITY_FAST_COHERENT_DYNAMIC_BRANCHING) && defined(SHADOWS_SOFT) && !defined(LIGHTMAP_SHADOW_MIXING)
    }
    #endif

    return shadowAttenuation;
}

感激李星 @UWA 问答社区提供了答复

明天的分享就到这里。当然，生有涯而知无涯。在漫漫的开发周期中，您看到的这些问题兴许都只是冰山一角，咱们早已在 UWA 问答网站上筹备了更多的技术话题等你一起来摸索和分享。欢送酷爱提高的你退出，兴许你的办法恰能解他人的当务之急；而他山之“石”，也能攻你之“玉”。

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