Unity技術分享連載（64）|Shader Variant Collection|Material.SetPassFast
Unity技術分享連載（64）|Shader Variant Collection|Material.SetPassFast
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我們將從日常技術交流中精選若干個開發相關的問題，建議閱讀時間15分鐘，認真讀完必有收穫。如果您有任何獨到的見解或者發現也歡迎聯繫我們，一起探討。
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資源管理
Q1：Unity 5 的 Shader Variant Collection 功能是否推薦使用？我有以下3個疑點：
1）使用 Shader 變體之後，Shader 是否還能走資源更新？抑或 Shader 不推薦走資源更新？
2）Shader 變體和 Shader Always Include 的主要區別是什麼？二者對內存和幀率影響如何？
3）在 Unity 5 較早的版本中，Shader 變體功能似乎有一些Bug，現在是否可靠？
經過測試，在較新的版本中（如Unity 5.5.3），將ShaderVariantCollection與Shader打包在相同的AssetBundle中後，其中會包含該Shader在ShaderVariantCollection中指定的Variant。因此：
1）使用 ShaderVariantCollection後依然可以進行資源更新（通過更新AssetBundle，來更新Shader的實現或者ShaderVariantCollection中包含的Variant）。
2）ShaderVariantCollection與Always Included Shaders的區別主要在於打包時所包含的Variant。Always Included Shaders中的Shader，其所有的Variant都會被包含，好處是，理論上不會出現Variant丟失的情況；壞處是，會導致更大的發佈包以及額外的內存佔用，而影響最大的是手動進行Warmup時的耗時以及ShaderLab的內存佔用。因此一般來說，對於Variant特別多的Shader（如Standard Shader），並不推薦放入Always Included Shaders中。
3）目前即使是較新的版本，其可靠性我們也並不能確保，依然建議在使用前進行一些測試來驗證。
此問答來自於UWA 問答社區：
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如您對該問題仍有疑問，可以轉至社區進行進一步交流。
性能優化
Q2：請問爲什麼我項目渲染中Material.SetPassFast的開銷這麼高？這個該如何優化？
Material.SetPassFast是Unity引擎在渲染過程中Material的輪循切換開銷，一般在Unity5.0~Unity5.3版本中出現。它的開銷主要分爲兩種：
1） Shader.CreateGPUProgram峯值開銷
這種情況主要出現在Shader第一次渲染時。在Unity5.0以後，引擎爲了避免Shader加載時過高的CPU峯值出現，已經將Shader.Parse和Shader.CreateGPUProgram兩種操作分開執行，前者在Shader加載時，後者在Shader第一次渲染時。下圖則爲一款項目運行時渲染時的Shader.CreateGPUProgram開銷。
2） 渲染狀態切換開銷
這種情況是幾乎每一幀都發生的，有渲染的地方就會有Material的切換。從問題圖中可以看出，在運行的16000幀中，Material.SetPassFast一共被調用137萬次。這裏可以認爲幾乎全部是渲染時Material的切換操作。因此，該項較高的主要原因還是材質切換操作過多所致。所以，建議研發團隊在報告中的詳細材質頁面查看是否有過多「冗餘」的材質出現，如有則儘可能降低材質的使用冗餘度。
動畫
Q3：Animator會把所有狀態的AnimationClip加載到內存，有什麼好的辦法可以動態加載？
1）Animator Controller結構不需要改變，但動畫需要變化。比如隨着人物等級或技能升級，同種的攻擊動作隨着變化等。該種需求可以通過AnimatorOverrideController來進行完成，即按需加載新的AnimationClip，然後替換AnimatorOverrideController中相應的AnimationClip即可。目前，Unity的AnimatorOverriderController不僅可以進行單個替換，同時也可以ApplyOverrides成組替換；
2）Animator Controller結構需要改變，類似於Animation老版本動畫的AddClip功能。這種需求需要替換AnimatorController，研發團隊可以在動態加載AnimationClip的同時，動態加載相應的Animator Controller，然後進行替換即可。
以上方法研發團隊可根據自身實際情況而定。
動畫
Q4：爲什麼Transform.設置Parent會觸發Animator的初始化嗎？Parent是等於null的。
把 Parent 設爲null，相當於把這個 GameObject 變爲根節點。如果在設置之前這個 GameObject 本身是**狀態，但其的父節點是未**狀態，那麼設置之後，相當於把這個GameObject **。而**GameObject 時就會觸發 Animator.Initialize 等操作了。
資源管理
Q5：美術做粒子的時候，粒子與粒子之間共用資源的情況很多，例如某幾個粒子共用一個Material，某幾個粒子共用一個貼圖等，應該如何組織AssetBundle？要是對應到最細的那個程度，凡是共用過的資源都單獨打一個AssetBundle，好像又會很瑣碎，假如不那麼做，粒子與粒子之間的AssetBundle又會有冗餘。這方面有什麼好的建議？
AssetBundle打包沒有標準的方式，單就粒子系統而言，因爲其個體本身比較小，並且在項目中經常大量出現，所以並不建議將粒子系統逐個打包，而是建議根據其出現頻率進行打包，比如將同一段時間、同一出現場景等的粒子系統打包在一起。同時，由於粒子系統的Shader基本上都是Unity內置Shader，因此，儘可能將Shader進行依賴打包。我們在UWA Day 2017上對於這種情況進行了詳細說明，其Shader在中低端移動設備上的加載開銷較高，需要研發團隊特別關注。
今天的分享就到這裏。當然，生有涯而知無涯。在漫漫的開發週期中，您看到的這些問題也許都只是冰山一角，我們早已在UWA問答網站（answer.uwa4d.com）上準備了更多的技術話題等你一起來探索和分享。歡迎熱愛進步的你加入，也許你的方法恰能解別人的燃眉之急；而他山之「石」，也能攻你之「玉」。
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