入门必看:Unity资源加载及管理

入门必看:Unity资源加载及管理,第1张

Unity的资源加载及管理,基础很重要。此篇文章作为近期梳理项目内资源管理器的一个小总结,尝试尽量用人话将Unity对资源管理的关键点梳理清楚,个人觉得比较适合像我这样刚入门且对AssetBundle还不甚了解的家伙。

我理解的资源管理

举一个不恰当的例子来描述我所理解的资源管理(因为我实在想不出更合适的例子了),想象一个画面:一个表演者,站在一个台子后面,面向观众,按照规定的剧本, *** 作着台子后面不被观众看到的箱子,从里面不断的取出和放回各种新鲜的玩意儿,一会这么组合,一会那么拆散,博观众的眼球,最终完成表演。

我没有当表演者的经历,虽然我很想尝试,但想想也觉得这肯定不容易:

1、如果箱子里的东西都太大,拿起来会很费劲。

2、如果太小呢?恐怕会拿很多次。

3、不用的道具不收?放在台子上会影响接下来的表演。

4、用过的道具收了吧。万一收了后面需要的道具,一会儿用的时候还要再费劲拿一次,不拿的话吧还容易导致表演失败。

带着问题看文章

是选择合适的时间取出资源,并在合适的时候释放它们,尽可能保持较低的内存占用;还是选择让资源常驻内存,换取更快的读取和计算速度?如何在时间和空间上做出平衡,才能最大的提升游戏体验?我以为这些就是资源管理的目标和意义。可惜这并非易事。这不仅需要结合项目的实际情况,更需要丰富的实战经验。

但是在这里,你将不会看到任何可以参考的经验或建议,因为我也不知道啊。

无论你是否单身,在Unity的世界里,你都不愁找不到对象,因为一切都是对象。

无论是纹理、音乐还是预制体,在进入Unity的世界后,都变成了各种对象供我们使用,例如纹理转变为Texture2D或Sprite,音效文件转变为AudioClip,预制体变成了GameObject等等。这个由Asset(资源文件)转变为Object(对象),从磁盘进入内存的过程,就是实例化。而对资源进行的管理,本质上是对Object的管理。

“小当家,这个黄金炒饭是怎么加载出来的?”

简单介绍一下Unity加载资源的流程

在介绍Unity的资源加载机制之前,先举一个生活中的例子,来辅助我们了解Unity是如何工作的。

因为我从小热爱欧洲文学,所以在这就拿我最喜欢的《三国演义》做例子,我们都知道书中多次提到 “集齐七颗龙珠,就可以召唤神龙,并帮你实现一个愿望” 这种说法。

咸鱼都有梦想,何况一个上了岁数的程序员呢?但是很可惜,我们一颗龙珠都没有,为了凑齐这七颗龙珠,我们首先要知道它们分别在哪。一摸左兜,哎?发现了一本《召唤神龙的小诀窍》,里面记录了召唤神龙所必须七颗龙珠的 所在位置、大小、颜色以及如何使用等非常关键的信息 。

根据《召唤神龙的小诀窍》指引,我们知道原来第一颗龙珠藏在了素有小巴黎之称的北京通县,可是通县在哪儿呢?一摸右兜,原来这还有一本1986年出版的《中国地图》。那就放心了,出发吧!

终于,历经了81难,我们来到了目的地并最终找到了这颗龙珠。费这么大劲找到的龙珠,当然应该认真记录下来,于是我们马上掏出一个黑皮小本本,认真的记下: “第一颗龙珠放在背后小书包的左边缝有一个机器猫的侧兜里” 。



最终,经历了无数艰难险阻,我们凑齐了七颗龙珠(所以说人只要肯努力,老天就一定回馈你,至少让你知道你浪费了时间啊)。金光一闪,我们召唤出了神龙 后面实现了什么愿望我们不谈,因为谁没有点小秘密呢。

现在,让我们来回顾一下整个过程

1、这条召唤出来的神龙,就好比我们想要实例化的对象,就比如游戏对象吧,因为它相对复杂些。而这七颗龙珠呢,就好似组成这个游戏对象所必须的各种组件(Component)、纹理(Texture)、网格(Mesh)等等。

2、《召唤神龙的小诀窍》就好比我们读取的这个prefab文件,它记录了组成这个GameObject所必须的其他对象以及它们的位置。

重点来了:File GUID 及 Local ID。

File GUID

Unity会为每一个加入到Assets文件夹中的文件,创建一个同级同名的meta文件,虽然文件类型的不同会影响这个meta的具体内容,但它们都包含一个用来标记文件身份的File GUID。

例如,如果一个资源引用了另一个外部资源,比如一个Prefab引用了其他脚本、纹理或Prefab等,则一定会标明引用资源文件的File GUID。

Local ID

如果说File GUID表示为文件和文件之间的关系,那么Local ID表示的就是文件内部各对象之间的关系,打开一个Prefab文件可以很清晰的看到:

(点击上图,可放大查看)

一个对象通常是由 一个或多个 对象构成,每个记录在&符号后面的数字都是一个Local ID,每一个Local ID也表示这它将来也会被实例化成一个对象。也就是说,当一个prefab文件要实例化成一个GameObject时,它会自动尝试获取其内部Local ID所指的那个对象。如果这个所指的对象当前还没有被实例化出来,那么Unity会自动实例化这个对象,如此递归,直到所有涉及的对象都被实例化。

3、我们可以发现手中没有龙珠,是因为我们手中的黑色小本本,并没有记录龙珠装在书包的那个位置里;同样,Unity通过 Instance ID ,来获取或判断一个对象是否已经被加载完毕。 Instance ID由File GUID和Local ID转换而成,可以简单理解成是记录了资源所在内存地址的写着数字的钥匙牌。

每当Unity读入一个File GUID和LocalID时,就会自动将其转换成一个简单好记的数字牌,因为通过File GUID和Local ID定位资源的效率并没有直接解引用一个地址那么快。

如果发现这个牌上并没有挂着一把钥匙,表示当前这个这个资源还在磁盘中,尚不在内存里(没有加载);相反,如果这个牌子上有一把钥匙,表示这个资源已经被加载完毕,你可以快速的找到并使用它。

Unity会在项目启动后,创建并一直维护一张“映射表”,这张映射表记录的就是File GUID、Local ID以及由它们转换而成的Instance ID之间的关系,这样下次在请求资源时就可以快速的通过查看钥匙牌来获取资源了。

4、刚才的例子里,因为没有龙珠(资源没有加载),因此我们必须经历一场前往小巴黎的历险(LoadingAsset),而能够帮助我们准确定位北京通县的86版《中国地图》,可以近似理解成是 Unity维护的一套将GUID和FileID解析为数据源地址的机制, 这套机制中的信息,来自于:

(1) 场景加载时,Unity收集了与该场景关联的资源信息。

(2) 项目启动时,Unity收集了所有Resources文件夹下的资源信息。

(3) 读取AssetBundle时,Unity获取了AssetBundle文件的头部信息(Header)。

可以理解为:随着Unity知道更多的信息,这套机制将能够解析并定位更多的GUID和FileID。

5、当我们费劲千辛万苦找到龙珠后,记录在小本本上的7条位置,就好比7个能帮助够准确定位内存位置的Instance ID。想象一下,当我们下次再看到诸如《三颗龙珠召唤小神龙》这样的小诀窍( 另外一个prefab ),便可直接打开小本本( 查询映射表中的Instance ID ),对着编号及位置从书包里掏出龙珠( 对InstanceID所指的内存地址进行解引用 ),啪啪啪一 *** 作,小神龙这个游戏对象就能很快被召唤出来了,再也不用去什么通县了,可以节省大把时间,想想就觉的美滋滋呢。

AssetBundle

AssetBundle(阿赛特邦豆)是Unity官方推荐的资源加载方式,网上对AssetBundle的介绍有很多,且在了解了Unity对资源的加载机制后,其本身没有什么特别难以理解的地方了,因此在这不过多介绍,仅挑选几个关键点进行阐述。

AssetBundle的生成

生成AssetBundle有很多种方式,在此仅简单说一下比较常用的方式,使用BuildPipeline生成AssetBundle文件。

每一次调用BuildPipleLineBuildAssetBundles时,将会生成一批AssetBundle文件,具体数量根据传递AssetBundleBuild数组决定, 每一个AssetBundleBuild对象将对应一个AssetBundle及一个同名+manifest后缀文件 。其中AssetBundle文件的后缀用户自行设置,比如"unity3d","ab"等等;而manifest文件是给人看的,里面有这个AssetBundle的基本信息以及非常关键的资源列表。

除了AssetBundleBuild数组所定的AssetBundle外,还将额外在output路径下生成的一对与output文件夹同名的文件及一个同名manifest后缀文件。这个同名文件可厉害了,它记录了这批次AssetBundle之间的相互依赖关系。当然manifest文件还是给人看的,我们可以用它分析资源间的依赖关系,但是在项目实际运行时,Unity并不会关心它。

(点击上图,可放大查看)

可以通过这张图来看一下每次Build后资源的对应关系,当然这都不如你自己亲自Build一次看的清楚。

AssetBundle的加载

根据AssetBundle文件所在的位置(本地、远端),AssetBundle有不同的加载方式,在此仅总结最常用的本地AssetBundle文件加载。

我个人将AssetBundle拆分理解为: Bundle加载 和 Asset加载 两部分。因为AssetBundle文件可以从功能上分为两大块:

1、记录文件标记、压缩信息、文件列表的Header部分;

2、记录资源实际内容的Data部分。

当使用AssetBundleLoadFromFile或LoadFromFileAsync时,在pc平台及移动平台上,unity 仅会为我们读取AssetBundle的header部分,并不会将bundle的data部分整个读入内存。

当调用上一步生成的AssetBundle对象读取具体资源时(LoadAsset, LoadAssetAsync, LoadAllAssets),Unity会参考已经缓存的文件列表,找到目标资源在data部分的位置并读入到内存中。

如果一个资源引用到了其他资源,则必须要先读入被引用资源的AssetBundle文件,否则就会发生引用Miss。 这就好似召唤神龙时,通过《召唤神龙的小诀窍》得知第一颗龙珠在北京通县,但是当打开《中国地图》时,北京的地方被抠了一个窟窿,我去,这样我们就无法通过它准确定位龙珠位置了,只有六颗龙珠召唤出的神龙,当然有一部分是Miss喽。

为了避免上面Miss的情况,在加载资源时, 首先需要将该资源的依赖项全部加载完毕,不过仅需加载依赖资源的AssetBundle文件。 也就是说,我们只要将该依赖AssetBundle的Header部分加载(AssetBundleLoadFromFile或LoadFromFileAsync)就可以,这样在真正读取Asset时,Unity会自动处理好真实依赖的Asset,我们不用 *** 心。

AssetBundle的依赖关系如何读取呢?加载上面提到的那个很厉害的文件就可以了。

(点击上图,可放大查看)

非常简单的获取依赖关系的方法,通常会在项目启动时将全部依赖关系保存下来。

AssetBundle的使用

当AssetBundle被成功加载后,调用该Assebbundle对象的LoadAsset、LoadAllAssets或对应的异步版本即可加载资源,也就是实例化对象。如果这个对象已经被加载过,Unity并不会重复加载,还记得之前所说的映射表么,被加载过的资源就好比挂上了数字牌的钥匙,直接对地址解引用即可。

AssetBundle的卸载

如果说AssetBundle真的有什么容易出问题的地方,那恐怕就是卸载了。

在这里只说最常用的这个卸载方法吧:

public void Unload(bool unloadAllLoadedObjects);

一个被加载过的AssetBundle可以通过调用Unload来卸载这个Bundle下所有的Asset。但是调用这个函数时传入的参数 对卸载结果影响甚大。

Unity官方对这个函数的讲解非常详细,配图也非常直观,因此我只是简单总结一下。

相同点:

无论传入参数为 true 或是 false,调用Unload都可以Destroy当前AssetBundle对象,释放之前从AssetBundle文件中的Header部分所获取的信息。当然,被释放的AssetBundle对象无法再使用诸如LoadAsset、LoadAllAssets等函数加载资源。

不同点:

unloadAllLoadedObjects == true:

不仅Destroy了AssetBundle这个对象,而且 这个AssetBundle下包含的所有对象,只要实例化了,有一个算一个,统统释放掉。

感觉就像

foreach(Object  asset in assets)



if(asset != null)



delete asset;

asset = null;





比如你通过abLoadAsset(apple)后,将apple设置给go_0的一个Renderer,如果这时候abUnload(true),那go_0就傻了,咋回事儿啊,图咋没了呢?WTF啊。

它的好处是: 不会有重复资源问题的情况发生,每次都处理的干干净净。

unloadAllLoadedObjects == false:

仅仅Destroy了AssetBundle这个对象,但是并没有释放这个AssetBundle下的任何Asset,因此如果有对象引用了这些Asset,也不会有问题。

它的风险(代价)是:下次再Load这个AssetBundle,并且通过这个AssetBundle重新读取了这个Asset,会在内存中重新创建一份,这样如果之前的Asset没有被释放,那么现在内存中就有两份Asset了。

这种情况如果频繁发生,便意味着内存中有很多资源将“不受控制”,容易引发内存占用过高的问题,而释放这种不受控的资源,仅有两种方式:

1、当没有对象引用到这些不受控资源时,每次调用ResourcesUnloadUnusedAssets,回收之。

2、加载场景时,如果加载模式没有设置为LoadSceneModeAdditive,则会自动调用ResourcesUnloadUnusedAssets。

同样,再举一个生活中的小例子以阐述这两种释放的差异吧:

小A交女朋友时喜欢送心形的石头给对方,这天小A认识了一个女孩,并确定了关系,送了一个精心挑选的心形石头给她,海誓山盟又云雨一番后,第二天由于感情不和等原因两人分手了。小A是个暖男,他为了女孩能彻底忘记优秀的自己并开始一段新的感情,约见了女孩,将之前送给女孩的石头拿(搬)走了,从此注销了微信消失在茫茫人海中。

确实,小A喜欢强壮的女孩,因为这样比较有安全感。

小B交女朋友时也喜欢送石头给对方,周一小B认识了一个女孩,并确定了关系,送了一个精心挑选的石头给她,海誓山盟又云雨一番后,第二天由于感情不和等原因两人分手了。但是小B家里是开石材加工场的,他并不关心这块石头,”送了就送了吧,至少我经历了浪漫的爱情“,小B这么想。并注销了微信消失在茫茫人海中达1天之久。

周二的时候小B重出江湖,并认识了一个新的女孩,确定了关系,第三天第四天啪啪啪第七天,第二周的时候,江湖上就出现了一个传说,集齐小B凑齐的七颗石头,便可以召唤神龙,于是就回到了文章开头我们提到的那个故事。

没错,小A对应的就是Unload(true),而小B对应的则是Unload(false)。

补充三点

1、移动Unity资源时,要在Unity编辑器内拖动,不要在 *** 作系统下剪切粘贴。因为这样Unity会为这个文件生成一个新的File GUID及meta文件,它会打破之前建立好的关系,让所有引用过这个文件的prefab出现miss的情况。

2、实际上在项目build完成后,就已经不存在File GUID和Local ID的概念了,转而用相对简单方式建立映射,这也是为什么我们在项目运行的过程中无法获取到File GUID的原因,不过原理上它们是一样的。

3、尽管一个AssetBundle的Header部分非常小,通常只有几十KB,但是Unity并不能保证读入大量AssetBundle的Header部分后资源的加载效率。因此还是按需读取AssetBundle吧。

Timetime; 判断这个值的大小,如果现在的值减去上次的值>某个值就去创建cube
也可以用InvokeRepeating (methodName : string, time : float,
repeatRate : float)
这个函数去每隔段时间去调用创建物体的函数。

参照 风宇冲Unity3D教程宝典之Shader篇:第四讲制作一个美丽的地球 和 Unity3D教程宝典之Shader篇:第五讲LOGO闪光效果
这两篇文章都是引入时间这一因素,进行shader的移动达到的效果

一、 风宇冲Unity3D教程宝典之Shader篇:第四讲制作一个美丽的地球

Shader "Custom/earth" {

Properties {

_MainTex ("Texture", 2D) = "white" { }

_Cloud ("_Cloud", 2D) = "white" { }

}

SubShader {

Tags{"Queue" = "Transparent" "RenderType"="Transparent"}

Pass {

CGPROGRAM

#pragma vertex vert

#pragma fragment frag

#include "UnityCGcginc"

float4 _Color;

sampler2D _MainTex;

sampler2D _Cloud;

struct v2f {

float4  pos : SV_POSITION;

float2  uv : TEXCOORD0;

} ;

float4 _MainTex_ST;

v2f vert (appdata_base v)

{

//和之前一样

v2f o;

opos = mul (UNITY_MATRIX_MVP, vvertex);

ouv = TRANSFORM_TEX (vtexcoord, _MainTex);

return o;

}

half4 frag (v2f i) : COLOR

{

//地球的贴图uv, x即横向在动

float u_x = iuvx + -01_Time;

float2 uv_earth=float2( u_x , iuvy);

half4 texcolor_earth = tex2D (_MainTex, uv_earth);

//云层的贴图uv的x也在动,但是动的更快一些

float2 uv_cloud;

u_x = iuvx + -02_Time;

uv_cloud=float2( u_x , iuvy);

half4 tex_cloudDepth = tex2D (_Cloud, uv_cloud);

//纯白 x 深度值= 该点的云颜色

half4 texcolor_cloud = float4(1,1,1,0) (tex_cloudDepthx);

//地球云彩颜色混合

return lerp(texcolor_earth,texcolor_cloud,05f);

}

ENDCG}}}

二、 Unity3D教程宝典之Shader篇:第五讲LOGO闪光效果

Shader "Custom/logo" {
Properties {

//_Color ("Color", Color) = (1,1,1,1)

_MainTex ("Albedo (RGB)", 2D) = "white" {}

//_Glossiness ("Smoothness", Range(0,1)) = 05

//_Metallic ("Metallic", Range(0,1)) = 00

}

SubShader {

Tags {"Queue"="Transparent" "IgnoreProjector"="True" "RenderType"="Transparent"}

Blend SrcAlpha OneMinusSrcAlpha

AlphaTest Greater 01

pass

{

CGPROGRAM

#pragma vertex vert

#pragma fragment frag

#include "UnityCGcginc"

sampler2D _MainTex;

float4 _MainTex_ST;

struct v2f {

float4  pos : SV_POSITION;

float2  uv : TEXCOORD0;

};

//顶点函数没什么特别的,和常规一样

v2f vert (appdata_base v)

{

v2f o;

opos = mul(UNITY_MATRIX_MVP,vvertex);

ouv =    TRANSFORM_TEX(vtexcoord,_MainTex);

return o;

}

//必须放在使用其的 frag函数之前,否则无法识别。

//核心:计算函数,角度,uv,光带的x长度,间隔,开始时间,偏移,单次循环时间

float inFlash(float angle,float2 uv,float xLength,int interval,int beginTime, float offX, float loopTime )

{

//亮度值

float brightness =0;

//倾斜角

float angleInRad = 00174444 angle;

//当前时间

float currentTime = _Timey;

//获取本次光照的起始时间

int currentTimeInt = _Timey/interval;

currentTimeInt =interval;

//获取本次光照的流逝时间 = 当前时间 - 起始时间

float currentTimePassed = currentTime -currentTimeInt;

if(currentTimePassed >beginTime)

{

//底部左边界和右边界

float xBottomLeftBound;

float xBottomRightBound;

//此点边界

float xPointLeftBound;

float xPointRightBound;

float x0 = currentTimePassed-beginTime;

x0 /= loopTime;

//设置右边界

xBottomRightBound = x0;

//设置左边界

xBottomLeftBound = x0 - xLength;

//投影至x的长度 = y/ tan(angle)

float xProjL;

xProjL= (uvy)/tan(angleInRad);

//此点的左边界 = 底部左边界 - 投影至x的长度

xPointLeftBound = xBottomLeftBound - xProjL;

//此点的右边界 = 底部右边界 - 投影至x的长度

xPointRightBound = xBottomRightBound - xProjL;

//边界加上一个偏移

xPointLeftBound += offX;

xPointRightBound += offX;

//如果该点在区域内

if(uvx > xPointLeftBound && uvx < xPointRightBound)

{

//得到发光区域的中心点

float midness = (xPointLeftBound + xPointRightBound)/2;

//趋近中心点的程度,0表示位于边缘,1表示位于中心点

float rate= (xLength -2abs(uvx - midness))/ (xLength);

brightness = rate;

}

}

brightness= max(brightness,0);

//返回颜色 = 纯白色 亮度

float4 col = float4(1,1,1,1) brightness;

return brightness;

}

float4 frag (v2f i) : COLOR

{

float4 outp;

//根据uv取得纹理颜色,和常规一样

float4 texCol = tex2D(_MainTex,iuv);

//传进iuv等参数,得到亮度值

float tmpBrightness;

tmpBrightness =inFlash(75,iuv,025,5,2,015,07);

//图像区域,判定设置为 颜色的A > 05,输出为材质颜色+光亮值

if(texColw >05)

outp  =texCol+float4(1,1,1,1)tmpBrightness;

//空白区域,判定设置为 颜色的A <=05,输出空白

else

outp =float4(0,0,0,0);

return outp;

}

ENDCG

}

}

}

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原文地址: https://outofmemory.cn/yw/13405125.html

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