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Qualcomm文艳山：移动游戏的性能优化奥义

在UNITE 2015大会上，Qualcomm中国GPU软件部门经理文艳山在演讲中分享了基于高通Adreno GPU和Unity游戏引擎的高性能图形体验。Adreno为开发者提供了诸多用于性能优化的工具，比如Adreno Profiler、Adreno Profiler Scrubber等。谈到3D图形优化，Yanshan Wen表示应减少工作量、Draw Call数量和数据带宽使用。

Qualcomm中国GPU软件部门经理文艳山

Adreno GPU架构剖析

Adreno是Qualcomm的集成GPU，专为移动平台设计。其中，Adreno 420能够带来更丰富、视觉逼真的图形体验，并支持完整的DirectX11 FL 11_2管线、OpenGL®ES 3.1以及动态硬件曲面细分技术和几何着色器。同时，GPU与无力计算器协同工作，让手机在运行游戏时可以精准还原游戏中的物理场景。

Qualcomm文艳山：移动游戏的性能优化奥义

Adreno 420对计算能力进行了升级，提高纹理采样的性能，支持高级的纹理过滤（各向异性）、ASTC，并对ROPs & Z进行改善。Adreno Tiled渲染架构能够最大限度地减少不必要的主机内存数据流量、降低功耗和使用透明/抗锯齿成本。Early Z (Depth) Reject特性可以防止不必要地使用GPU资源去绘制被遮挡物体的像素，并提高渲染包含不透明物体的大场景时的性能。而其动态FlexRender™技术能够为更广泛的使用案例提供更好的性能和功耗，半精度双倍速率 (DRHP) 设计支持让开发者使用额外/复杂的着色器而不会影响性能。

移动游戏的性能优化

Adreno为开发者提供了诸多用于性能优化的工具，Adreno Profiler性能分析工具能够显示超过40个全局GPU性能数据，以及45+应用层面的GPU性能数据，支持重写超过45个关于GPU的属性，提供实时反馈以方便开发者分析性能瓶颈，可以显示和修改Programs和Shaders，并提供了针具具体应用的抓帧功能，比如：

显示每个EGL/DX/CL API调用；
显示每个draw的性能数据；
显示包括textures、programs、shaders、buffers等的资源调度；
重现所抓帧的每个draw call；
显示context状态以及每个draw call带来的变化；
重写默认资源以便分析性能瓶颈；
使用不同渲染模式帮助显现和减少冗余的draw。

Qualcomm文艳山：移动游戏的性能优化奥义

Adreno Profiler Scrubber

Adreno Profiler Scrubber性能净化工具能够让开发者抓取某一帧进行调试，并支持单步调试每个draw call、输出截取的帧及其性能等数据，显示Wireframe、Overdraw、Binning layout、Color、Depth、Stencil buffers状态。Adreno Profiler Grapher性能绘图工具支持实时观测和显示GPU性能数据，支持重写默认应用数据和驱动状态，内容包括：不同大小的纹理材质、打开/关闭GL calls、修改EGL状态等。

3D图形优化建议

谈到图形优化，Yanshan Wen结合实践经验给出了减少工作量、Draw Call数量、数据带宽使用等建议。Yanshan Wen表示，当代3D游戏依赖于fragment的繁重工作量来达到逼真的效果，渲染到比显示分辨率要低的像素平面可以大幅降低fragment的处理时间。开发者应考虑在可接受的图像质量和性能范围内尽量使用低分辨率，对于锐利的2D HUD渲染和其他UI控制，可以采用较高分辨率渲染，然后和较低分辨率的帧进行合成。

每个draw call都会带来CPU上的工作量，如果多个物体使用同样的shader和图形状态（比如纹理、blend状态等），那么这些物体应该放在同一批处理，这样可以在一定程度上减少draw call的数量。

减少数据带宽使用有着两个途径：检查并减小游戏中使用的纹理大小、纹理压缩。对于最终只会占据屏幕几个像素的物体，不需要使用1024x1024大小的纹理。纹理压缩是减少带宽的重要工具，能够提高性能并降低功耗，所有包含色彩数据的纹理可采用ATC、ASTC、ETC1、ETC2格式进行压缩。

正文到此结束