Mobiilimängud: Unity jõudluse optimeerimine – globaalne juhend

Mobiilimängud on massiivne globaalne turg, mis hõlmab erinevaid seadmeid, võrgutingimusi ja kasutajate ootusi. Sujuva ja kaasahaarava mängukogemuse saavutamine nõuab hoolikat jõudluse optimeerimist. See juhend pakub põhjalikke strateegiaid teie Unity mobiilimängude optimeerimiseks, tagades kvaliteetse kogemuse mängijatele üle maailma.

Mobiilse maastiku mõistmine

Enne spetsiifilistesse optimeerimistehnikatesse sukeldumist on oluline mõista mobiilplatvormi unikaalseid väljakutseid ja võimalusi. Siin on mõned peamised kaalutlused:

• Seadmete mitmekesisus: Eriti Android-seadmetel on lai valik protsessori võimsust, mälumahtu ja ekraani eraldusvõimet. Optimeerimine peab sobima nii tippklassi lipulaevadele kui ka odavamatele seadmetele. Näiteks graafiliselt intensiivne mäng, mis töötab sujuvalt Samsung Galaxy S23-l, võib vanemal või vähem võimsal Xiaomi või Oppo seadmel hätta jääda.
• Aku kestvus: Mobiilseadmed sõltuvad akuenergiast ning liigne protsessori või graafikaprotsessori kasutus võib aku kiiresti tühjendada. Optimeerimisel tuleks eelistada energiatõhusust, et pikendada mänguaega.
• Võrguühendus: Paljud mobiilimängud sõltuvad internetiühendusest mitmikmängu funktsioonide, andmete voogedastuse või veebiteenuste jaoks. Ebausaldusväärsed või aeglased võrguühendused võivad mängukogemust oluliselt mõjutada. Optimeerimine peaks hõlmama strateegiaid võrgu latentsuse ja andmekasutuse haldamiseks. Näiteks arvestage kasutajatega piiratud ribalaiusega piirkondades, nagu osad Aafrikast või Lõuna-Ameerikast.
• Platvormipõhised erinevused: iOS-il ja Androidil on erinevad operatsioonisüsteemid, riistvara arhitektuurid ja API piirangud. Optimeerimine võib nõuda platvormipõhiseid kohandusi.

Profileerimine: esimene samm optimeerimise suunas

Profileerimine on protsess, mille käigus mõõdetakse teie mängu jõudlust, et tuvastada kitsaskohad ja parendusvaldkonnad. Unity pakub mitmeid profileerimisvahendeid, sealhulgas:

• Unity Profiler: Sisse-ehitatud profiiler, mis pakub üksikasjalikke jõudlusandmeid protsessori kasutuse, mälukasutuse, renderdamise jõudluse ja muu kohta. Juurdepääs sellele menüüst Window -> Analysis -> Profiler.
• Android Studio Profiler: Võimas profiiler spetsiaalselt Android-seadmetele, mis pakub teavet protsessori, mälu, võrgu ja aku kasutuse kohta.
• Xcode Instruments: Profileerimisvahendite komplekt iOS-seadmetele, mis pakub sarnast funktsionaalsust nagu Android Studio Profiler.

Kuidas profiilereid tõhusalt kasutada:

• Tuvastage probleemkohad: Otsige protsessori või graafikaprotsessori kasutuse hüppeid, liigseid mälukasutusi või pikki renderdamisaegu.
• Profileerige sihtseadmetel: Profileerige oma mängu mitmesugustel sihtseadmetel, et mõista, kuidas jõudlus erineb erinevate riistvarakonfiguratsioonide puhul. Näiteks testige nii odaval Android-telefonil kui ka tippklassi iOS-seadmel.
• Keskenduge kriitilistele stseenidele: Profileerige stseene, kus on keeruline mänguloogika, palju efekte või suur arv objekte.
• Itereerige ja kontrollige: Pärast optimeerimise rakendamist profileerige oma mäng uuesti, et veenduda, kas muudatustel on olnud soovitud mõju.

Renderdamise optimeerimine

Renderdamine on mobiilimängudes sageli peamine kitsaskoht. Siin on mõned levinud renderdamise optimeerimise tehnikad:

Vähendage `Draw Call`e

`Draw call`id on protsessorilt graafikaprotsessorile saadetud käsud objektide renderdamiseks. `Draw call`ide arvu vähendamine võib jõudlust oluliselt parandada.

• Static Batching: Kombineerige staatilised objektid üheks paketiks, et vähendada `draw call`e. Lubage staatiline pakkimine (static batching) staatiliste mänguobjektide (GameObject) jaoks Inspectoris. Pange tähele, et see suurendab mälukasutust.
• Dynamic Batching: Unity pakib automaatselt kokku väikesed, sarnased objektid, mis jagavad sama materjali. Dünaamilisel pakkimisel (dynamic batching) on piirangud (nt objektid ei tohi olla liiga kaugel), kuid see võib olla kasulik lihtsate stseenide puhul.
• GPU Instancing: Renderdage sama võrgusilma (mesh) mitu eksemplari erinevate omadustega (nt värv, asukoht, skaala) ühe `draw call`iga. See on eriti tõhus suure hulga sarnaste objektide, näiteks puude või rohu, renderdamisel.
• Occlusion Culling: Vältige objektide renderdamist, mis on kaamera vaateväljast varjatud. See võib keerulistes stseenides `draw call`ide arvu oluliselt vähendada. Unity pakub sisse-ehitatud `occlusion culling` funktsionaalsust.

Optimeerige varjutajaid (Shaders)

Varjutajad (shaders) on programmid, mis töötavad graafikaprotsessoril ja määravad, kuidas objekte renderdatakse. Keerulised varjutajad võivad olla suur jõudluse kitsaskoht.

• Kasutage mobiilile optimeeritud varjutajaid: Unity pakub sisse-ehitatud mobiilseid varjutajaid, mis on optimeeritud jõudluse jaoks. Kasutage neid varjutajaid alati, kui see on võimalik.
• Lihtsustage varjutajaid: Vähendage oma varjutajate keerukust, eemaldades mittevajalikud arvutused või funktsioonid.
• Kasutage Shader LOD-sid: Looge oma varjutajatest mitu versiooni erineva detailsusastmega. Kasutage kaugemate objektide jaoks lihtsamaid varjutajaid ja lähedal asuvate objektide jaoks keerulisemaid.
• Vältige reaalajas varje: Reaalajas varjud võivad mobiilseadmetes olla väga kulukad. Kaaluge selle asemel küpsetatud varjude (baked shadows) või valguskaartide (lightmaps) kasutamist. Kui peate kasutama reaalajas varje, vähendage varjude eraldusvõimet ja kaugust.

Optimeerige tekstuure

Tekstuurid võivad tarbida märkimisväärse hulga mälu ja ribalaiust. Tekstuuride optimeerimine võib parandada jõudlust ja vähendada mälukasutust.

• Kasutage tihendatud tekstuure: Tihendatud tekstuurid vähendavad tekstuuride salvestamiseks vajalikku mälumahtu. Unity toetab erinevaid tekstuuri tihendusvorminguid, nagu ETC2 (Android) ja ASTC (Android ja iOS).
• Mipmapid: Genereerige oma tekstuuridele mipmapid. Mipmapid on tekstuuri väiksemad versioonid, mida kasutatakse kaugemate objektide jaoks. See vähendab proovimiseks vajalike tekstuuriandmete hulka, parandades jõudlust ja vähendades aliase-artefakte.
• Tekstuuride atlased: Kombineerige mitu väikest tekstuuri üheks suuremaks tekstuuriatlaseks. See vähendab neid tekstuure kasutavate objektide renderdamiseks vajalike `draw call`ide arvu.
• Vähendage tekstuuri eraldusvõimet: Kasutage võimaluse korral madalama eraldusvõimega tekstuure, eriti objektide puhul, mis on kaamerast kaugel.

Optimeerige järeltöötlusefekte

Järeltöötlusefektid võivad teie mängule visuaalset sära lisada, kuid need võivad olla ka mobiilseadmetes väga kulukad. Kasutage järeltöötlusefekte säästlikult ja optimeerige neid hoolikalt.

• Kasutage mobiilile optimeeritud järeltöötlusefekte: Unity pakub sisse-ehitatud mobiilseid järeltöötlusefekte, mis on optimeeritud jõudluse jaoks.
• Vähendage efekti kvaliteeti: Jõudluse parandamiseks vähendage oma järeltöötlusefektide kvaliteeti. Näiteks vähendage õitsemise (bloom) intensiivsust või silumisvastase (anti-aliasing) taset.
• Kasutage järeltöötluse LOD-sid: Looge oma järeltöötlusefektidest mitu versiooni erineva detailsusastmega. Kasutage madalama klassi seadmete jaoks lihtsamaid efekte.

Skriptimise optimeerimine

Ebatõhus skriptimine võib samuti olla suur jõudluse kitsaskoht. Siin on mõned levinud skriptimise optimeerimise tehnikad:

Vältige prügikoristust (Garbage Collection)

Prügikoristus on protsess, mille käigus vabastatakse mälu, mida teie mäng enam ei kasuta. Sage prügikoristus võib põhjustada jõudluse tõrkeid.

• Vältige mälu eraldamist Update-tsüklites: Mälu eraldamine Update-tsüklites võib käivitada sagedase prügikoristuse. Vältige tarbetut mälu eraldamist, taaskasutades olemasolevaid objekte või kasutades objektide kogumist (object pooling).
• Kasutage StringBuilderit stringide liitmise asemel: Stringide liitmine loob uusi stringiobjekte, mis võib viia prügikoristuseni. Kasutage stringide kohapeal muutmiseks StringBuilderit.
• Puhverdage muutujaid: Puhverdage sageli kasutatavaid muutujaid, et vältida korduvaid otsinguid.

Optimeerige tsükleid

Ebatõhusad tsüklid võivad jõudlust oluliselt mõjutada. Optimeerige oma tsükleid järgmiselt:

• Vähendage tsükli iteratsioone: Minimeerige oma tsüklite iteratsioonide arvu alati, kui see on võimalik.
• Kasutage tõhusaid andmestruktuure: Kasutage otsingute optimeerimiseks tõhusaid andmestruktuure, nagu sõnastikud ja räsivastendustabelid.
• Vältige tarbetuid arvutusi: Vältige tarbetute arvutuste tegemist tsüklite sees.

Optimeerige korutiine

Korutiinid võivad olla kasulik vahend asünkroonseks programmeerimiseks, kuid valesti kasutamisel võivad need olla ka jõudluse kitsaskoht.

• Vältige sagedast uute korutiinide loomist: Sagedane uute korutiinide loomine võib viia prügikoristuseni. Taaskasutage olemasolevaid korutiine alati, kui see on võimalik.
• Kasutage WaitForSecondsRealtime: WaitForSecondsRealtime on ajaskaalast vähem mõjutatud kui WaitForSeconds, mis muudab selle sobivamaks korutiinidele, mis peavad töötama mängu ajaskaalast sõltumatult.

Kasutage objektide kogumist (Object Pooling)

Objektide kogumine (Object pooling) on tehnika objektide taaskasutamiseks nende korduva loomise ja hävitamise asemel. See võib oluliselt vähendada prügikoristust ja parandada jõudlust, eriti objektide puhul, mida luuakse ja hävitatakse sageli, näiteks mürsud või osakesed. Rakendage objektide kogumise klass, et hallata objektide loomist, hankimist ja taaskasutamist.

Mäluhaldus

Mobiilseadmetel on piiratud mälu, seega on tõhus mäluhaldus jõudluse jaoks ülioluline. Siin on mõned mäluhalduse tehnikad:

• Vabastage kasutamata varad: Mälu vabastamiseks vabastage kasutamata varad, näiteks tekstuurid ja mudelid. Kasutage varade vabastamiseks Resources.UnloadUnusedAssets() või AssetBundle.Unload().
• Kasutage adresseeritavat varade süsteemi (Addressable Asset System): Adresseeritav varade süsteem võimaldab teil oma varasid tõhusamalt hallata ja neid nõudmisel laadida. See võib oluliselt vähendada teie mängu esialgset mälujalajälge.
• Vähendage tekstuuri suurust: Nagu varem mainitud, kasutage mälukasutuse vähendamiseks tihendatud ja madalama eraldusvõimega tekstuure.
• Optimeerige helifaile: Kasutage tihendatud helivorminguid, nagu MP3 või Vorbis, ja vähendage oma helifailide bitikiirust.

Platvormipõhine optimeerimine

Androidil ja iOS-il on erinevad operatsioonisüsteemid, riistvara arhitektuurid ja API piirangud. Optimeerimine võib nõuda platvormipõhiseid kohandusi.

Androidi optimeerimine

• Kasutage ETC2 tekstuuri tihendust: ETC2 on laialdaselt toetatud tekstuuri tihendusvorming Android-seadmetes.
• Sihtige spetsiifilisi arhitektuure: Ehitage oma mäng spetsiifilistele protsessori arhitektuuridele, nagu ARMv7 või ARM64. See võib parandada jõudlust ja vähendada teie APK suurust.
• Optimeerige erinevatele ekraani eraldusvõimetele: Android-seadmeid on laias valikus ekraani eraldusvõimetega. Optimeerige oma kasutajaliidest ja varasid erinevatele ekraani eraldusvõimetele, et tagada ühtlane visuaalne kogemus.
• Kasutage ProGuard'i: ProGuard on koodi kahandamise ja ähmastamise tööriist, mis võib vähendada teie APK suurust ja muuta selle pöördprojekteerimise keerulisemaks.

iOS-i optimeerimine

• Kasutage ASTC tekstuuri tihendust: ASTC on paindlik tekstuuri tihendusvorming, mis sobib hästi iOS-seadmetele.
• Kasutage Metal graafika API-d: Metal on Apple'i madala taseme graafika API. Metali kasutamine võib parandada renderdamise jõudlust võrreldes OpenGL ES-iga.
• Optimeerige erinevatele ekraani eraldusvõimetele: Ka iOS-seadmeid on mitmesuguste ekraani eraldusvõimetega. Optimeerige oma kasutajaliidest ja varasid erinevatele ekraani eraldusvõimetele.
• Kasutage App Thinning'ut: App Thinning võimaldab teil edastada oma rakenduse optimeeritud versioone erinevatele iOS-seadmetele, vähendades allalaaditava rakenduse suurust.

Parimad tavad globaalseks kasutuselevõtuks

Globaalsele publikule optimeerimisel arvestage nende parimate tavadega:

• Testige erinevatel seadmetel: Testige oma mängu laias valikus erinevate tootjate ja hinnaklasside seadmetel, et tagada ühilduvus ja jõudlus erinevates piirkondades. Arvestage arenevatel turgudel levinud seadmetega, mitte ainult suurte brändide lipulaevadega.
• Optimeerige erinevatele võrgutingimustele: Kujundage oma mäng nii, et see oleks vastupidav ebausaldusväärsetele või aeglastele võrguühendustele. Rakendage funktsioone nagu võrguühenduseta režiim või andmete vahemällu salvestamine.
• Lokaliseerige oma mäng: Lokaliseerige oma mängu tekst, heli ja graafika erinevatesse keeltesse ja kultuuridesse, et muuta see erinevate piirkondade mängijatele ahvatlevamaks.
• Arvestage andmekaitse eeskirjadega: Olge teadlik andmekaitse eeskirjadest, nagu GDPR Euroopas, ja tagage, et teie mäng vastab neile eeskirjadele.
• Jälgige jõudlust ja analüütikat: Jälgige pidevalt oma mängu jõudlust ja analüütikat, et tuvastada parendusvaldkondi ja mõista, kuidas mängijad teie mängu erinevates piirkondades kasutavad.

Tööriistad ja ressursid

Siin on mõned kasulikud tööriistad ja ressursid mobiilimängude optimeerimiseks:

• Unity Profiler: (Window -> Analysis -> Profiler)
• Android Studio Profiler: (Saadaval Android Studios)
• Xcode Instruments: (Saadaval Xcode'is)
• Unity Asset Store: Unity varade turg, sealhulgas optimeerimisvahendid ja pistikprogrammid.
• Unity dokumentatsioon: Ametlik Unity dokumentatsioon pakub üksikasjalikku teavet kõigi Unity arenduse aspektide, sealhulgas optimeerimise kohta.
• Veebifoorumid ja kogukonnad: Veebifoorumid ja kogukonnad, nagu Unity Foorumid ja Stack Overflow, on suurepärased kohad küsimuste esitamiseks ja teadmiste jagamiseks.

Kokkuvõte

Mobiilimängude jõudluse optimeerimine on pidev protsess. Mõistes mobiilplatvormi väljakutseid ja võimalusi, kasutades tõhusalt profileerimisvahendeid ja rakendades selles juhendis kirjeldatud tehnikaid, saate luua kvaliteetseid ja kaasahaaravaid mobiilimänge, mis toimivad hästi laias valikus seadmetes ja meeldivad globaalsele publikule. Ärge unustage oma mängu põhjalikult testida erinevatel seadmetel ja võrgutingimustes ning pidevalt jälgida jõudlust ja analüütikat, et tuvastada parendusvaldkondi. Ärge unustage globaalse andmekaitse ja oma mängu lokaliseerimise tähtsust.