UNITY实战进阶-BatchRendererGroup+Jobs+Burst+RVO2+GPUAnimation 实现万人团战（一）

2024-04-07 20:12
文章标签 实战 进阶 实现 unity 万人 jobs burst batchrenderergroup rvo2 gpuanimation 团战

本文主要是介绍UNITY实战进阶-BatchRendererGroup+Jobs+Burst+RVO2+GPUAnimation 实现万人团战（一），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

研究思路：GPUAnimation把动画放入GPU中处理，BatchRendererGroup进行动态批量渲染处理，Jobs+Burst进行多线程处理逻辑（移动、攻击等），RVO2采用Jobs的寻路导航。

准备工作：
Editor => Project Setting =>Package Manager => Enable Pre-release Package勾选
PackageManager安装以下：Jobs、Burs、Universal RP

URP渲染管线

Rendering=>Create “Universal Render Pipeline Asset”
Editor=>Project Setting=>Quality=>RenderPipelineAsset=>“Universal Render Pipeline Asset”
Editor=>Project Setting=>Graphics=>ScriptsableRenderPipelineSetting=>“Universal Render Pipeline Asset”

Job System C#任务系统

  1. 在Job System对外之前，Unity虽然内部是多线程处理，但是外部的代码都必须跑在主线程上。
  2. C＃虽然支持Thread，但是在Unlty中只能处理数据，例如：网络消息、下载。如果想在Thread中调用Unity的API那是不行的。
  3. 有了Job System就可以充分利用CPU的多核，例如：在多线程中修改Transform旋转、缩放、平移
  4. 例如：MMO游戏判断碰撞、大量同步角色坐标、大量的血条飘字等都比较适合Job System
  5. Unity没有直接将Thread开放出来，可以有效避免Thread被滥用，开发者可放心使用Job而不用太多关心如线程安全、加锁这些问题。
  6. Job最好配合Burst编译器，这样能生成高效的本地代码（后面会细聊Burst）

job中只能使用值类型（float，int，uint，short，bool。。。），enums，structs和其他类型的指针。
job中不能使用引用类型，T[]数组属于引用类型，无法使用，使用NativeArray<T>[]替代。

所以:接口IJob是个开线程的操作，再job中按顺序执行，所以可以准确的保证值的准确性

    //在job中按顺序执行，所以可以准确的保证值的准确性struct MyStruct : IJob{public NativeArray<float> values;public float offset;public void Execute(){for (int i = 0; i < values.Length; i++){values[i] += offset;}}}void Update(){NativeArray<float> values = new NativeArray<float>(500, Allocator.Persistent);MyStruct myStruct = new MyStruct();myStruct.values = values;myStruct.offset = 10;for (int i = 0; i < 1000; i++){JobHandle jobHandle = myStruct.Schedule();jobHandle.Complete();}values.Dispose();}

接口IJobParallelFor，在job中按并行执行，内部会自动加锁

    //在job中按并行执行，内部会自动加锁struct MyStruct2 : IJobParallelFor{//声明数据是只读的，意味着copy这个数据不需要加锁[ReadOnly]public NativeArray<float> copy;//非声明ReadOnly，默认values为write/read，数据一旦改变，job会等待public NativeArray<float> values;public void Execute(int index){values[index] = copy[index];}}void Update(){NativeArray<float> values = new NativeArray<float>(500, Allocator.Persistent);NativeArray<float> copy = new NativeArray<float>(500, Allocator.Persistent);for (int i = 0; i < copy.Length; i++){copy[i] = Random.Range(0, int.MaxValue);}MyStruct2 myStruct = new MyStruct2();myStruct.values = values;myStruct.copy = copy;for (int i = 0; i < 1000; i++){JobHandle jobHandle = myStruct.Schedule(values.Length, 32);jobHandle.Complete();}values.Dispose();copy.Dispose();}

Burs编译器

  1. Burst编译器是以LLVM为基础的后端编译技术。
  2. 编译器的原理会分5个步骤；源代码—》前端—》优化器—》后端—》机器码。
  3. LLVM的定义了个抽象语言IR，前端负责将源代码（C＃）编译成IR，优化器负责优化IR，后端负责将IR生成目标语言这里就是机器码。
  4. 正是因为抽象语言IR的存在，所以LLVM支持的语言很多，而且也方便扩展C＃、ActionScript、Ada、D语言、Fortran、GLSL、Haskell、Java字节码、Objective-C、Swift、Python、Ruby、Rust、Scala等 语言。
  5. LLVM代码是开源了，所以Unlty很适合用它来做Burst的编译。
  6. 遗憾的是LLVM对C＃的GC做的不好，所以burst只支持值类型数据编译，不支持引用类型数据编译

Unity.Mathematics数学库

  1. Unity.Mathematics提供矢量类型（float4，float3．．）它可以直接映射到硬件SIMD寄存器。
  2. Unlty.Mathematics的Math类中也提供了直接映射到硬件SIMD寄存器。
  3. 这样原本CPU需要一个个计算的，有了SIMD可以一次性计算完毕。
  4. 需要注意的是unlty之前的Math类默认是不支持映射SIMD寄存器的。

        如何启动BursCompile，我们可以在C#代码中使用Burst编译器。在需要使用Burst编译器的方法或类上添加[BurstCompile]属性。

        我们需要在Unity3D项目的Player Settings中启用Burst编译器。在Unity3D编辑器中，选择Edit -> Project Settings -> Player，在Inspector窗口中找到Scripting Backend选项，选择IL2CPP，并勾选“Enable Burst Compilation”选项即可。

  1. Struct上添加BursCompile即可。
  2. Struct必须是继承IJob类，否则无效。
 //在job中按顺序执行，所以可以准确的保证值的准确性[BurstCompile]struct MyStruct : IJob{public NativeArray<float> values;public float offset;public void Execute(){for (int i = 0; i < values.Length; i++){values[i] += offset;}}}

设计模式-组合模式: 类似GameObject上绑定组件，组件化。

GPU Instancing Animation

我这里给大家提供个基础方案：https://github.com/piti6/UnityGpuInstancedAnimationicon-default.png?t=N7T8https://github.com/piti6/UnityGpuInstancedAnimation

这里要注意的是：不支持fbx里面有多个skinnedMeshRenderer，需要手动分离多个Prafabs，Editor中仅支持生成带Animator和Controller的Prefab。

With your custom FBX files

  1. Create prefab with target file.
  2. Make sure you have one SkinnedMeshRenderer on your prefab - (also counts children SkinnedMeshRenderer)
    I have no plan to support Nested SkinnedMeshRenderer.
  3. Make sure you referenced AnimatorController to your skinnedMeshRenderer`s Animator with setup-wanted animations.
  4. Click your prefab, then click top menu AnimatedMeshRendererGenerator -> MeshToAsset.
  5. Call AnimatedMeshAnimator::Play(string animationName, float offsetSeconds) on your script.
    (Warning - animationName goes to original Animator`s display name, not file name.)

所以，我这里自己修改了以下步骤：

  1. 添加Editor编辑面板。
  2. 先根据Animator和Controller查找对应的Clips资源，若没有直接在FBX中查找Clips资源

上测试图，这是开启URP的效果：

接下来聊下如何适配URP：

Github的项目本身是2018年的产物，为什么选择这个项目是因为其他的烘焙动画项目的渲染图太大了，这个项目就比较友好，简单易懂易二次开发，渲染的动画图较小。

项目的Shader采用表面着色器，其实URP渲染管线支持几何、片段、顶点等等，但是这个项目的shader是不支持的，所以需要大家自行去修改支持URP的Shader或者Vertex的Shader，其实很简单，把表面着色器的代码修改为顶点着色器的代码，在修改为URP的代码。 

代码借鉴：

Unity 手把手教你从Built-in升级URP - 知乎一、前言URP正式发布已经很久了，现在是2023年，但是发现现在网上的一些Shader教程还是大多都是基于Built-in的，感觉对于新手同学们不是很友好，关于URP的教程又少之又少。 这里结合个人经验以及网络上的一些资料…icon-default.png?t=N7T8https://zhuanlan.zhihu.com/p/604880712

未完待续。。。。

 有兴趣的小伙伴可以关注一波

 o(*￣▽￣*)ブ

​

这篇关于UNITY实战进阶-BatchRendererGroup+Jobs+Burst+RVO2+GPUAnimation 实现万人团战（一）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/883557。

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