使用 Unity Tilemap 优化 2D 游戏的性能

以下是一些需要考虑的一般性能提示：

• 从一开始就考虑您资产（数据）的性能。如果这些元素性能不佳，您之后几乎无法优化代码。
• 在您最低端的目标设备上进行性能分析。在整个项目开发过程中使用Unity Profiler，以及平台特定的性能分析工具，例如iOS设备的Xcode。
• 在您最低端的目标设备上，不要使用超过可用RAM的三分之一。这确保您的内容能够在广泛的移动设备上良好运行（便宜的安卓手机在移动市场中仍然是最受欢迎的）。

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Tilemap组件允许您使用网格覆盖上的瓷砖高效创建2D关卡。它由多个元素组成，包括：

• 瓷砖类
• 资源
• 网格组件
• 瓷砖调色板
• 可脚本化的画笔

您可以使用精灵和游戏对象的组合创建2D关卡，并控制诸如排序层、Tilemap碰撞体和动画瓷砖等属性。您还可以绘制方形、六边形和等距精灵。

使用Tilemap绘制您的关卡，以便在应用于Tilemap游戏对象时，Tilemap Collider 2D组件会根据瓷砖的碰撞体类型设置自动生成一个碰撞体。

让我们看看与使用精灵构建的场景相比，您从Tilemap中获得的性能提升。

使用瓦片地图可以减少加载时间，以及内存和 CPU 使用率。

如果你之前开发过 2D 游戏和应用程序，那么你知道你的游戏中可能会有大量的精灵，每个精灵都是单独的游戏对象。每个精灵游戏对象上都有组件，包括变换和渲染器，这些都占用内存。其他组件，如碰撞体，会带来 CPU 开销。

相比之下，瓦片地图为整个地图及其所有瓦片使用一个渲染器。这导致了更少的开销，因为它只处理自己的数据结构，而不是在内存中有多个数据结构。

拥有更少的游戏对象会导致更清晰的层次结构，这意味着你不必在复杂的列表中滚动以找到你需要的东西。

Unity 瓦片地图减少场景大小。拥有更少的游戏对象和组件意味着从磁盘加载、反序列化和在运行时保持在内存中的对象更少。

在 Unity 中加载场景是一个两部分的过程：首先，从磁盘读取数据。这是在你的游戏中通常耗时最长的过程，尤其是在安卓设备上。然后数据被反序列化。反序列化是将数据从一种格式转换为另一种格式的过程。本质上，它从保存的状态恢复数据和对象。Unity 在内部进行序列化，因此每当它在编辑器和运行时加载场景文件时，它会将这些保存的文件转换为 Unity 对象。

在上面的图像中，你可以看到两个序列化场景文件的比较，一个使用瓦片地图，另一个使用精灵重新创建。感谢Pixel Reign提供的这个场景，来自他们的游戏Robbie Swifthand。

右侧是一个序列化的Tilemap部分，由四个瓷砖组成。所有瓷砖的规则，包括使用的瓷砖类型，都在Tilemap的顶部设置。每个后续瓷砖声明了诸如使用的瓷砖及其位置等属性。

左侧是一个精灵，带有变换和精灵渲染器组件。

从这个比较中可以清楚地看出，精灵序列化需要做多少工作。特别是，使用精灵的场景在其文件中有370,000行，而使用Tilemaps的场景只有30,000行。较小的项目和仓库大小导致更快的迭代时间和更顺畅的工作流程。

如果要将自己的场景视为文本文件，请进入您的编辑器设置，打开资源序列化模式，点击强制文本，并在.unity场景文件中打开文本编辑器。

您可以将2D瓷砖地图碰撞器与复合碰撞器结合使用。这不仅会减少碰撞器和精灵的数量，还会提高您的生产效率，因为每次更改时无需重建复杂的碰撞形状。复合碰撞器会处理这些。

如前所述，每个精灵都有一个精灵渲染器组件，拥有更多渲染器会要求CPU做更多工作，包括剔除准备和渲染清理的时间。通过使用瓷砖地图，您将拥有更少的渲染器组件，从而节省CPU的一些工作。

场景中有多个相机意味着更多的渲染器。这增加了剔除成本。

在相机视图中，剔除的成本是每个渲染器、每个相机的。每个相机都必须对场景中的每个渲染器组件执行剔除检查，因此如果您为游戏设置了多个相机，使用瓦片地图将帮助您降低成本。

批处理是收集所有可以绘制的几何体，而不需要进行另一个 SetPass 调用。瓦片地图渲染器根据精灵的位置批处理几何体。结果是，瓦片地图渲染器向渲染管线发送的网格数量更少，但几何体更多，而精灵渲染器发送的网格数量更多，但几何体更少。如以下部分的表格所示，基于瓦片地图的场景的批次数显著减少。

您可以通过查看游戏视图中的统计面板来检查批处理情况。您还可以使用 帧调试器 来确定为什么项目没有批处理。

要达到 60 fps，每帧的渲染时间最多为 16 毫秒。当在旧款 iPhone 7 上分析示例场景时，基于精灵的版本每帧为 244 毫秒，而基于瓦片地图的版本每帧为 13 毫秒。

最后，基于精灵的场景的 RAM 使用量为 1.1 GB，这对于低端安卓手机来说太多了。基于瓦片地图的场景仅使用了 21 MB 的 RAM，使其适合在更广泛的移动设备上运行。

上述比较显示了两个场景之间性能的明显差异。

精灵图集 是编辑器工具，允许您将精灵打包到纹理中，以优化内存使用和绘制调用。创建一个包含您在瓦片地图中使用的所有精灵的精灵图集资产，以便它们可以通过瓦片地图渲染器在一次绘制调用中批处理（只要所有精灵都适合单个纹理中）。

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