按需渲染如何提高移动性能

出于各种原因，并不总是希望以最高帧频渲染项目，尤其是在移动平台上。一直以来，Unity 开发人员都使用 Application.targetFrameRate 或 Vsync 计数来控制 Unity 的渲染速度。这种方法不仅会影响渲染，还会影响 Unity 各部分的运行频率。新的按需渲染 API 使您可以将渲染频率与播放器循环频率解耦。

按需渲染可以跳过渲染帧，同时仍以高频率运行播放器循环的其余部分。这在移动设备上尤其有用；绕过渲染可显著提高性能和节省功耗，同时仍允许应用程序对触摸事件做出响应。

下面举例说明何时需要降低帧频：

菜单（如应用程序入口或暂停菜单）：菜单往往是相对简单的场景，因此不需要全速渲染。如果以较低的帧频渲染菜单，则在未渲染的帧中仍可接收输入，从而降低功耗，使设备温度不至于上升到可能导致 CPU 频率节流的程度，同时保持流畅的用户界面交互。

回合制游戏（如国际象棋）：回合制游戏在用户考虑下一步行动或等待其他用户行动时，会出现低活跃期。在这种情况下，您可以降低帧频，避免不必要的耗电，延长电池寿命。

静态内容：在汽车用户界面（UI）等内容大部分时间都是静态的应用程序中，可以降低帧频。

绩效管理：如果你想管理电源使用情况和设备热量，最大限度地延长电池寿命，防止 CPU 节流，尤其是在使用Adaptive Performance 软件包的情况下，你可以调整渲染速度。

机器学习或人工智能应用：减少 CPU 用于渲染的工作量，可能会为重型处理（应用程序的核心重点）带来些许性能提升。

无处不在按需渲染可在 Unity 2019.3 上运行，支持所有平台（参见系统要求）和渲染 API（内置渲染管道、通用渲染管道和高清渲染管道）。

按需渲染 API 仅由命名空间 UnityEngine.Rendering 中的三个属性组成。

1.OnDemandRendering.renderFrameInterval
这是最重要的部分。它允许你获取或设置渲染帧间隔，即 Application.targetFrameRate 或 QualitySettings.vSyncCount 的除法因子，以定义新的帧速率。例如，如果将 Application.targetFrameRate 设置为 60，OnDemandRendering.renderFrameInterval 设置为 2，则每隔一帧才会渲染一次，从而产生 30 fps 的帧速率。

2.OnDemandRendering.effectiveFrameRate
该属性为您提供了应用程序渲染帧速率的估计值。估算值使用 OnDemandRendering.renderFrameInterval、Application.targetFrameRate、QualitySettings.vSyncCount 和显示器刷新率的值来确定。但请记住，这只是一个估计值，而不是保证值；如果 CPU 被脚本、物理、网络等其他工作拖累，应用程序的渲染速度可能会更慢。

3.OnDemandRendering.willThisFrameRender
这只是告诉你当前帧是否会渲染到屏幕上。您可以使用非渲染帧来执行一些额外的 CPU 密集型工作，如繁重的数学运算、加载资产或生成预制件。

• 虽然帧的渲染频率会降低，但事件会以正常速度发送到脚本。这意味着您可能会在未渲染的帧中接收到输入。为防止出现输入延迟，我们建议您在输入过程中调用 OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1，以保持按钮、移动等的响应速度。
• 在脚本、物理、动画等工作非常繁重但不进行渲染的情况下，按需渲染将不会带来任何好处。结果可能看起来不流畅，CPU 和功耗的降低也微乎其微。

下面是一个简单的示例，说明如何在菜单中使用按需渲染，以 20 FPS 的速度进行渲染，除非有输入。

using UnityEngine;
using UnityEngine.Rendering;

public class Menu : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        QualitySettings.vSyncCount = 0;
        Application.targetFrameRate = 60;
	   // When the Menu starts, set the rendering to target 20fps
        OnDemandRendering.renderFrameInterval = 3;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButton(0) || (Input.touchCount > 0))
        {
            // If the mouse button or touch detected render at 60 FPS (every frame).
            OnDemandRendering.renderFrameInterval = 1;
        }
        else
        {
            // If there is no mouse and no touch input then we can go back to 20 FPS (every 3 frames).
            OnDemandRendering.renderFrameInterval = 3;
        }
    }
}

下面是一个示例项目，演示如何在各种情况下使用按需渲染。

请在论坛上告诉我们按需渲染的效果如何。我们已经在 Windows、macOS、WebGL、iOS 和 Android 上进行了测试，包括 Unity 编辑器和独立播放器，但我们随时欢迎更多反馈。