一、问题描述

        出于种种原因,有时候我们需要在UE4的场景中放置几千几万甚至更多的模型,这些模型具有相同的LOD,并且基础模型都使用同一模型资源。因为模型文件拖入UE4场景中会自动使用Static Mesh Actor来表示,当在程序中放置大量模型时,其实是在引擎中生成了大量Static Mesh Actor类的实例。每个SMActor都单独计算模型、材质和坐标Transform等,每个SMActor都会单独调用DrawCall来单独渲染自己。所以当大量SMActor在场景中的时候,调用Draw Call次数急剧增加导致渲染延迟增长,如果每个SMActor还要单独Tick去更新Transform坐标的话,程序逻辑延迟也会随之增加,以上两个主要延迟会导致场景变得巨卡。

二、使用Instanced Static Mesh Component来进行优化

        针对上述问题,在UE4中,我们可以使用Instanced Static Mesh Component来进行优化,简称ISMC。还有一种叫Hierarchical Instanced Static Mesh Component,简称HISMC。继承关系如下:

        

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_贴图

        不管是ISM还是HISM,都会把所有该组件下生成的大量的Instance Mesh加载到一个模型数组中,然后使用统一的材质,进行一次性整体渲染,DrawCall只调用1次,从而降低了渲染延迟。但是如果要更新坐标,仍然需要遍历整个模型数组,所以仍然会存在一定的程序逻辑延迟。

三、演示

1.创建并添加实例模型

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_ue4导入staticmesh_02

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_数组_03

2.为每个实例更新Transform坐标

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_帧率_04

3.使用贴图数组配合per instance custom parameter为不同实例模型在同一材质下创建不同的纹理

为每个实例模型添加自定义参数。这里随机0到2之间的数,之后会用这个随机数,来控制实例模型的材质贴图。

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_ue4导入staticmesh_05

 接下来选中不同的贴图,创建贴图数组TextureArray。

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_帧率_06

 在这个贴图数组作为贴图拖到材质中,添加PerInstanceCustomData,该节点存储了每个实例模型的自定义数据,也就是前面的0到2之间的数。用这个数来选择贴图数组中的不同贴图。

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_ue4导入staticmesh_07

4.ISMC和HISMC对比(有空再填坑)

5.帧率对比

使用单个的StaticMeshActor。生成1000多个actor,每个actor都tick更新位置。观察帧率。

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_ue4导入staticmesh_08

 使用HISM,更新位置时,仍需要遍历每个实例模型,数量少时看不出变化,当实例模型数量多的时候,仍然会受遍历影响,但仍比单个actor每帧刷新效果要好。

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_贴图_09

 下面是不更新位置,只单纯数量的对比。

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_ue4导入staticmesh_10

 

ue4导入staticmesh ue4 staticmesh_帧率_11