UE4实时渲染——几何结构渲染一

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UE4实时渲染——几何结构渲染一

上一节：UE4实时渲染——渲染前和遮挡

上一节Draw线程准备好了一些对象，这些对象是当前一帧对象我们可见的，现在我们要使用GPU线程逐对象来渲染了。

首先我们要考虑的，就是渲染对象的顺序，我们不能单纯的像粉刷墙画那样，先刷上一层背景，再刷上面的图案，这会导致图案和背景重叠的部分，会重复绘制2次，如果在N多个对象的场景中，这种绘制无疑是性能的浪费。
我们的办法是依靠前期的深度（Z）通道，做一个深度测试，当渲染几何体时，他会先做一次预通道，确定下来其中一些像素点的值会被另一个模型的像素所覆盖，所以在渲染背景时，他就不会渲染这部分像素点。

预通道设置我们没办法插手太多，设置开启即可。

现在我们开始渲染具体的几何体，几何体会根据绘制调用（drawcall）来逐个渲染。

本节的接下来会重点介绍这个功能，绘制调用drawcall。

绘制调用（drawcall）是指渲染时采用的单一处理过程，可以理解为，有相同属性（材质等）的一组多边形或对象。
比如：
左右两图都有三种元素需要绘制，天空、地面、圆柱体，
区别是，左图只需要绘制5次，而右图由于第三个圆柱体是由两种材质构成，所以需要绘制6次。

每一种新的材质，便要一次新的绘制调用drawcall。
这也就能解释，drawcall会成为最大的性能损耗了，所以如果想在这里获得高性能，就要使绘制调用的次数合理化。
右图的实际渲染顺序如下：

引擎把它们按材质分类组合。我们可以看到三根柱子同材质部分，会依次渲染，然后再绘制其他材质的柱子、其他材质的对象。

有一个常用的命令“stat RHI”（rendering head interface渲染头接口），用来查看当前渲染三角形次数、渲染对象个数等信息。打开后如图：

Trangles drawn：616212
绘制了约62万个三角形

DrawPrimitive calls：1091
绘制调用drawcall了1091个对象

开启光照会对这个数值产生影响，当开启光照时，绘制调用对象和三角形数量会变多：
如下：
三角形数量变为80万左右，绘制调用次数变为1131个左右

但不要太纠结这个所显示的渲染数量，和你在UE4中看到的对象数量的差别，它背后的计算过程我们是看不到的，所以有出入属于正常。
但有个对照表，可以帮助我们明确是否渲染需要优化。

一般来说，在可移动设备（手机、VR等）上的绘制调用次数，通常只有几百次最多一千次左右。

drawcall绘制调用，是极其影响性能的因素，每一次渲染器完成绘制调用时，它都要再次接收从渲染线程发来的命令，从而增加损耗。

drawcall绘制调用的影响，在很多情况下已经大于“多边形面数”了，之前我们总是关注渲染多边形有十几万个，其性能消耗之大，但现在我们应该多关注drawcall，因为它的性能消耗不会比渲染多边形要少。

我们可以举一个例子来说明这个性能消耗的比较，比如在PC计算机上，

这和计算机复制文件的流程是有关的，它每次复制完都要再询问并获取下一个复制文件，同理，这也就是为什么drawcall绘制调用的性能消耗如此之大了，这和有多少三角形面片关系并不大。

再比如有这样的情况：
8600万相同材质三角形，3000次drawcall绘制调用，帧率为33fps

10万个不同材质三角形，44000次drawcall绘制调用，帧率为4fps

15万7000个相同材质三角形，186次drawcall绘制调用，帧率为236fps

这是因为第二幅图中，每一个三角形的材质都不同（如下图显示），如上面介绍的那样，这将会导致每绘制一种材质的三角形，就会调用一次drawcall绘制调用，也就是：渲染->停下->等待->渲染->停下->等待……

总结：
1、绘制调用drawcall对于损耗的影响，会比多边形数量更大。
2、根据你的设置和运行方式，5万三角形可能比5千万的运行效果还差。
3、绘制调用drawcall有基本损耗，所以把低面数模型改为超低面数模型可能不会有太大的改进。

下一节：UE4实时渲染——几何结构渲染二