前言

介绍

实时渲染在不渲染任何物体的时候能达到其最高性能；

RTR流程的本质是管理性能损耗和画面质量的平衡。

如果画质不提升但是对性能消耗很大，那么这一步就该省略掉

• 确定目标帧率
• 专注于方案和工作流达到目标帧率
• 确保获得尽可能多的回报

实现真实感非常复杂

• 所有环节都必须要尽可能地高效
• 需要严格的流程标准和限制（分辨率
• 将一部分工作分配到预计算环节（空间换时间、烘培

CPU vs GPU

渲染前准备

接下来主要介绍延迟渲染管线，前向渲染可能会带过一点。

线程是同时工作的，在CPU中处理物理、动画等，在第33ms时候CPU处理完成传递给DARWCALL，让其准备一些数据传递给GPU计算，与此同时CPU已经开始第二帧的计算了

CPU 第0帧-0ms-游戏线程

大部分在CPU 第1帧-33ms-渲染线程

遮挡过程（逐物体而不是逐三角形）

建立一个可见物体的列表

1. 距离剔除——根据物体与相机的距离决定是否剔除（默认未开启）
2. 视锥剔除——根据物体是否在视锥内决定是否剔除
3. 预计算可见性——将可见性结果提前计算好并储存下来（空间换时间）
4. 遮挡剔除——性能消耗最大，在最后执行

遮挡过程性能提示

几何体渲染

GPU-第2帧-66ms

Prepass/Early Z Pass

GPU现在已经知道了需要渲染的物体的列表及其位置信息，但是如果直接渲染，会有一些像素重复绘制，造成非常大的浪费

因此我们需要找出哪些模块应该先被渲染

• Early Z

DrawCall

Drawcall是指渲染时特定Pass中采用的单一处理过程

通常可以理解为绘制拥有相同属性的一组多边形

切换材质非常影响性能开销

在GPU渲染时，引擎会根据材质对物体进行排序，相同材质的会在同一个批次里绘制

• Drawcall对性能有非常大的影响

• 每次GPU绘制完成后，需要从渲染线程拿新的指令，这里会有比较大性能开销

• Drawcall数量对性能的影响比三角形数量要大许多 小Tips：Drawcall的影响比三角形数量对性能的影响要大得多

• 通过stat RHI命令查看运行统计数据

• 2000-3000：合理

• ≥5000:略高

• ≥10000也许会有性能问题

• 移动端在几百左右比较合适

Drawcall相关的性能提示

• Drawcall数量相比多边形数量对性能的影响更大
• 引擎有一些Drawcall的基础开销
• 为了降低Drawcall，我们可以将模型进行合并，但也有副作用
• 一个较为常用的技术称为Modular Meshes
• 也可以使用Instancing降低Drawcall
• Level Of Detail（LOD）和HLOD

Shader

Vertex Shader

顶点着色器性能提示

• 动画越复杂性能越慢
• 定点越多性能越慢
• 高精度的模型最好使用简单的Vertex Shaders
• 对远距离的物体禁用顶点动画

Nanite

一般来说，能启用时应该尽量启用Nanite。虚幻引擎5中的NaniteMesh渲染经过了高度优化，通常可以更快渲染，占用的内存和磁盘空间也更少。

具体而言，网格体如果满足以下条件，将很适合使用Nanite：

• 包含很多三角形，或屏幕上三角形非常小
• 场景中有很多实例
• 作为其他Nanite几何体的主要遮挡物

Nanite目前还不支持：

• 骨骼动画（Skeletal animation）
• 变形目标（Morph Targets）
• 自定义深度或模板
• 半透明材质
• 材质的世界位置偏移（World Position Offset in materials)
• 针对完整Nanite细节的光线追踪

支持的平台

• Nvida：Maxwell显卡或更新版本
• AMD:GCN显卡或更新版本

光栅化和Buffer

提供了变换数据、投影顶点以及必要的着色数据后，下一步时找到了所有在这些三角形内部需要渲染的像素点，这个过程我们称为光栅化

光栅化按照Drawcall的顺序逐次调用