大家好，我是晓衡！
上周我花了3天的时间，体验测试了一款 Creator 3.x 性能优化工具：98K动态分层合批。
它能将 DrawCall 超过 1000+ 次的 2D 界面，实现运行时节点分层排序，利用引擎动态合图 + 批量渲染能力，从底层将 DrawCall 优化到个数位。
测试案例是一个 2D 背包界面，我在 ScrollView 中动态创建了 500 个 item 元素。你可以看到，开启合批优化后 DrawCall 从 1016 直接降到了 8，游戏帧率也从 5 帧直接拉满到 60 帧。
这里是H5测试体验链接，你也可以试一下：
98K动态分层合批 支持H5、小游戏、原生等多个平台，而我的测试目标是，观察对比在不同平台环境上，使用 98K 优化前后的性能表现差异。
01 合批优化测试对比
先给出我的测试结果，一共测试了 7 个环境：
- Mac M1 Chrome 桌面浏览器
-
realme X50 Pro Android 原生
- realme X50 Pro Android 微信小游戏
- OPPO R11s Plus Android 原生
- OPPO R11s Plus Android 微信小游戏
- iPhone11 微信小游戏
- iPhone7 微信浏览器
以上测试环境数据，我整理了个表格，方便大家对比优化关后的效果：
如果你觉得看数据表还是很费劲的话，可以直接看晓衡这个结论：
- 开启合批优化后，所有平台都能跑到 60 帧，ScrollView列表滑动流畅；
- 除减少 DrawCall 外，还启了渲染剔除，降低了渲染面数；
- 优化前后差异对比是：桌面 > 低端原生 > 低端小游戏 > 中高端原生&小游戏。
桌面浏览器上的优化性能最佳，这是我万万没想到的，不论是 Mac 还是 Windows 系统，都是如此。未合批前仅仅只有 5 帧，在列表上滑动，非常卡顿，基本上无法使用。开启合批后，直接拉满到60帧，列表滑动流畅。
其次是在 iPhone 上，小游戏上的优化比浏览器要好，未合批前不到 30 帧，开启合批后满帧 60，列表滑动也更顺滑。
然后是在 Android 手机上，中高机型未合批前就能达到 50 ~ 60 帧，优化后提升不到 10 帧的样子，不看调试数值感觉不明显。低端机型的优化效果不错，有 20 ~ 30 帧的提升，硬件性能越低优化后的效果越好。
最后，我在多说一点，就是在 iPhone 和 Android 低配机型上，原生性能要低于H5和小游戏，优化效果会好。下面是我构建的 APK 安装包，感兴趣的伙伴可以来体验一下：
- 链接: https://pan.baidu.com/s/12aEvOL9fQrpyB4Xs--OALg?pwd=4znt 提取码: 4znt
测试数据和结论有了，我们再深入一点，98K动态分层合批的核心是对 DrawCall 的优化，初学游戏开发的小伙伴，可能会有疑问：
DrawCall 是什么？为什么减少 DrawCall 能提升游戏的性能？合批又是个什么鬼？
而有过游戏开发经验，又爱思考的老铁多半会问：
道具背包这类应用场景，一个 item 混合有复杂的图片、文字，98K是如何避免 DrawCall 被打断的？
下面我就来尝试一下，能否将上面几个问题说清楚，你可以更加清楚知道是否适合在自己的项目中使用98K合批优化。
02 理解Drawcall与合批
DrawCall 是什么？
- 简单来讲 CPU 准备好渲染数据，提交给 GPU 进行绘制的这个过程就是一次 DrawCall
为什么减少 DrawCall 能提升游戏的性能？
- GPU 渲染图像的速度非常非常快；
- CPU 的内存\显存读写、数据处理和渲染状态切换，相比 GPU 非常非常慢；
- 大量的 DrawCall 会让 CPU 忙到焦头烂额，而 GPU 大部分时间都在摸鱼
因此，尽可能一次性将更多的渲染数据提交给 GPU，减少 CPU 的工作时间，从而提升游戏性能。
什么是合批？
- 简单来说，组织更多渲染数据提交给 GPU 的过程，称之为“批量渲染”简称“合批”
- 但要实现合批的前提是：渲染数据必须一致
更多关于 DrawCall 优化的理解，可以阅读陈皮皮的这篇文章：Cocos Creator 性能优化：DrawCall
举个例子
比如像下面这样的节点树结构，就无法实现合批：
因为 item 节点下的 Sprite 与 Label 节点渲染类型不同，并相互间隔排列，引擎无法向 GPU 批量提交渲染数据。
因此渲染一个 item 需要 DrawCall 4次：Sprite → Label → Sprite → Label。
我们调整一下 item 下的节点顺序，像下面这样：
试试你能计算出上图中的 DrawCall 值吗？在 Creator 引擎中预览运行游戏，在画面左下角，你会看到 DrawCall 的值显示为 3。
细心的你这时可能会问：为什么 DrawCall 是 3 而不是 2 呢？
不用怀疑，你计算的 DrawCall 为 2 是正确的，因为引擎这里会占用一次 DrawCcall，具体为什么，我们后面来说原因，你也可以思考一下！
03 98K是如何避免 DrawCall 被打断？
要想避免 DrawCall 被打断，首先要理解什么是 DrawCall 打断！
通过上面的举例，不知道你没有点感觉了。我们再来看多个 item 节点树 DrawCall 情况又会是怎么样的呢？
在层级管理器中，我们再复制一颗 item 节点树出来，见下图所示：
从上图可以看出，两颗 item 节点树时又出现：item1(Sprite → Label) → item2(Sprite → Label) 交替的情况，合批就这样被打断了。
聪明的我立马会想到，将所有 item 下的节点合并不就好了，像下图这样：
效果是不是很好？6 个节点只有 2 次 DrawCall ！就这样干？
有经验的你问题又来了，我们的逻辑代码通常是以单个 item 为单位建立的对象，如果将类型节点点合并到一起，上层逻辑代码岂不是要乱成一锅粥？
优化的方法是知道了，但代价太大，不知道如何下手！
这个问题一直困扰我多年，一直没找到可行的解决方案，直到遇到98K动态合批的开发者。
这里不得不说下 98K动态合批 的强悍，就在于它可以让你无视 item 子节点顺序和层级关系，只需要在上层容器节点上添加 BatchItems 组件，最大程度上保证合批不被中断，实现该节点树的渲染优化。
其代码实现原理是：
- 拦截引擎渲染开始事件，对节点树下的所有子节点按类型重新分层排序；
- 拦截引擎渲染结束事件，立即还原渲染前的节点树排序，从而实现无入侵式的合批优化
-
BatchItem组件唯一的 Culling 属性是可选的，它会拿 Culling 属性所指定的矩形区，与容器中 item 矩形做相交测试，将不在 Culling 区的元素从渲染队列中剔除掉
05 应用场景
需要注意的是98K合批优化，仅适用于 2D UI 界面的优化，特别是具有大量重复结构的 item 场景如：背包系统、滑动列表、技能栏、聊天界面等，以下应用场景供大家参考。
背包系统
频道列表
游戏排行榜
聊天界面
04 注意事项
我在使用 98K编写前面那个背包测试工程时，踩到几个坑有几点需要注意：
-
item 下子节点名字不能重复需保持唯一性
-
多个同结构的 item 子节点名字需要保持一致
-
节点的 Layer 属性需保持相同，建议统一为 UI_2D
-
需要手动开启引擎的动态合图和关闭清除图片缓存开关
dynamicAtlasManager.enabled = true; macro.CLEANUP_IMAGE_CACHE = false; -
充分使用引擎的动态合图，将尽量多的图片合并，需要增大项目设置中 BATCHER2D_MEM_INCREMENT 宏的参数值
06 结语
最后，我再小结一下 98K动态分层合批 的整体感受！
它是非常适用于像背包系统、滑动列表、聊天消息这类 2D UI 场景。
如果因游戏中因节点太多导致图文分层原因，打断合批造成 DrawCall 剧增影响性能和增加发热问题，98K合批可以说是首选的优化工具。
当然，你也可以使用虚拟列表的技术并不用创建出所有的 item，但我的感受是98K更为简单粗暴、立杆见影，能结合使用效果更定会更佳。
而从多个环境平台的测试效果来看：
- 桌面浏览效果最佳，如果你是做 H5 页游，那再适合不过
- 再次是 iPhone 浏览器、小游戏优化效果显著
- 然后是中低端的 Android 也比较推荐
下面是 H5 | Android 测试链接，强烈建议你也来体验一下，欢迎留言说说在你的设备上体验感受。
H5测试链接：
- http://gameview.creator-star.cn/98K/batch-items/index.html
Android测试包下载
- 链接: https://pan.baidu.com/s/12aEvOL9fQrpyB4Xs--OALg?pwd=4znt 提取码: 4znt
Cocos Store下载链接
- https://store.cocos.com/app/detail/4310
希望今天的分享能够对大家有所帮助和启发， 晓衡会继续挖掘 Cocos Store 上的优秀作品分享给大家，欢迎关注！
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