Unity UGUI 优化详解

UGUI (Unity GUI) 是 Unity 的内置 UI 系统，虽然功能强大，但在复杂 UI 场景中容易出现性能问题。以下是 UGUI 优化的全面指南：

一、基础优化原则

1. 减少 Canvas 重建

   • Canvas 重建是 UGUI 最大的性能消耗源

   • 任何 UI 元素的改变（位置、大小、颜色等）都会触发重建

   • 策略：将静态 UI 和动态 UI 分离到不同的 Canvas

2. 合理使用 Canvas 层级

   • 每个 Canvas 是一个独立的批次

   • 过多 Canvas 会增加 Draw Call

   • 过少 Canvas 会增加重建范围

二、具体优化技巧

1. Canvas 设置优化

// 对于不常变化的 Canvas
Canvas canvas = GetComponent<Canvas>();
canvas.additionalShaderChannels |= AdditionalCanvasShaderChannels.TexCoord1;
canvas.additionalShaderChannels |= AdditionalCanvasShaderChannels.TexCoord2;

• Canvas Render Mode:

  • Screen Space - Overlay: 最高效

  • Screen Space - Camera: 中等

  • World Space: 性能消耗最大

• Pixel Perfect 只在需要时启用

2. 批处理优化

• 使用相同的材质和纹理：确保 UI 元素共享材质

• Atlas 使用：将小图合并成大图集

• 避免打断批处理的因素：

  • 不同材质

  • 不同纹理

  • 不同遮罩

  • 层级叠加顺序

// 对于频繁变化的布局，禁用自动重建
LayoutGroup layout = GetComponent<LayoutGroup>();
layout.enabled = false;
// 手动在合适时机调用
layout.CalculateLayoutInputHorizontal();
layout.CalculateLayoutInputVertical();
layout.SetLayoutHorizontal();
layout.SetLayoutVertical();

• 避免嵌套 LayoutGroup

• 对于静态 UI，考虑移除 LayoutGroup 组件

• 使用 ContentSizeFitter 要谨慎

4. 图形优化

• 减少 Alpha 通道使用

• 简化 Mask 使用：

  • 避免嵌套 Mask

  • 考虑使用 RectMask2D 替代 Mask

• 禁用不需要的 Graphic 组件：

// 对于仅用作容器的空 Image
Image img = GetComponent<Image>();
img.raycastTarget = false;
img.enabled = false;

5. 事件系统优化

• 减少 Raycast Target 数量

• 对于不需要交互的元素禁用 raycastTarget

Text text = GetComponent<Text>();
text.raycastTarget = false;

• 使用 GraphicRaycaster 的 blockingObjects 属性合理设置

6. 文本优化

• TextMeshPro 替代：对于复杂文本需求

• 减少动态文本更新频率

• 字体设置：

  • 使用合理大小的 Font Texture

  • 合理设置 Character 范围

  • 考虑使用动态字体替代位图字体

三、高级优化技术

1. 自定义顶点流，有兴趣可以看我另一篇自定义顶点流详解

// 继承 Graphic 类实现自定义绘制
public class CustomUI : Graphic
{
    protected override void OnPopulateMesh(VertexHelper vh)
    {
        vh.Clear();
        // 自定义顶点数据...
    }
}

2. GPU Instancing 应用

MaterialPropertyBlock props = new MaterialPropertyBlock();
props.SetColor("_Color", Color.red);
Graphics.DrawMeshInstanced(mesh, 0, material, matrices, count, props);

3. 异步加载优化

IEnumerator LoadUIAssetAsync(string path)
{
    ResourceRequest request = Resources.LoadAsync<Sprite>(path);
    yield return request;
    image.sprite = request.asset as Sprite;
}

四、性能分析工具

1. Frame Debugger：分析 Draw Call

2. Profiler：

   • UI 性能分析面板

   • Canvas.BuildBatch 时间

   • GraphicRebuild 时间

3. Unity UI Profiler：专用 UI 分析工具

五、常见问题解决方案

1. UI 卡顿：

   • 检查 Canvas 重建频率

   • 分析是否有不必要的 Layout 计算

2. 高 Draw Call：

   • 检查图集使用情况

   • 确保材质共享

3. 内存占用高：

   • 检查字体纹理大小

   • 分析图集使用效率

通过以上优化措施，可以显著提升 UGUI 的性能表现，特别是在移动设备上。优化是一个平衡过程，需要在视觉效果和性能之间找到最佳平衡点。