背景
NEW STATE Mobile 是 Krafton 于 2021 年 11 月在全球推出的一款大逃杀游戏，上线第一个月下载量就突破了 4500 万。KRAFTON, Inc. 是一个由独立游戏开发工作室组成的集体，旨在为全球玩家创造创新且引人入胜的娱乐体验。该公司包括 PUBG Studios、Bluehole Studio、Striking Distance Studios、RisingWings、Dreamotion 和 Unknown Worlds，每个工作室都有其独特的专业知识。NEW STATE Mobile 使用 Unreal Engine 4 创建，并且已经进行多次尝试来减少因其独特的游戏功能导致高 GPU 使用率而产生的发热和电池消耗。
玩家可以进行远距离战斗，因此游戏引擎需要能够从相当远的距离渲染场景。此外，战场上存在大量植被，导致这些植被的过度绘制对性能下降产生实质性影响。这促使团队转向 Android GPU Inspector (AGI)，以帮助优化游戏的 GPU 使用率并消除瓶颈。
图 1：NEW STATE Mobile 屏幕截图
他们做了什么
NEW STATE Mobile 使用 AGI 访问了大量的 GPU 计数器信息，并相应地优化了他们的 GPU 使用率。他们借助 AGI 提供的 GPU 活动分析数据识别出不必要的渲染通道。在确定哪些段占用了 GPU 使用率和内存带宽后，他们继续使用 GPU 计数器和 GPU 活动来回检查优化进度，以确认他们是否朝着正确的方向前进。
图 2：NEW STATE Mobile 屏幕截图
以下是他们使用 AGI 了解到的关于游戏性能的一些信息
基本通道优化：深度预通道（一项提高 Early-z 使用率的技术）有助于减少片元着色的使用。深度预通道专门用于占用大部分屏幕空间的 LOD0，最大限度地减少了额外绘制调用可能带来的负担。此外，使用 32 位 scenecolor 格式可以提高整个渲染通道的性能。UnrealEngine4 的默认 SceneColor 格式是 FloatRGBA，为 64 位。如果使用 32 位格式，内存带宽可以减少一半。
衡量影响：应用深度预通道后，GPU 利用率下降了 7.5%。由于深度预通道，更多的片元可以进行 Early-Z。片元着色所需的时间比率下降了 2%。通过 32 位 scenecolor 格式，GPU 利用率降低了 5.3%。着色器繁忙度下降了 2%，从系统内存读取的 GPU 总量减少了 330 MB/s。GPU 写入系统内存的量减少了 78 MB/s，纹理内存读取也减少了 43 MB/s。
阴影通道优化：当网格用作阴影投射器时，使用高多边形 LOD 对质量并没有太大影响。最好使用低多边形 LOD，这有助于减少三角形的数量。在 Unreal Engine 4 中，可以通过控制台命令“ForceLODShadow”使用低多边形 LOD。
衡量影响：用于阴影的三角形数量减少了约 120,000 个。AGI 中的 GPU 计数器数据显示，GPU 使用率下降了约 2%，GPU 从系统内存读取的内存量减少了 130MB/s，GPU 写入系统内存的量减少了约 23MB/s。
自动实例化：自动实例化可应用于阴影通道和基本通道优化，它允许您在运行时合并相同的渲染命令，然后一次性渲染。这使得 NEWSTATE mobile 能够在不损失性能的情况下对单个对象应用全局光照。自动实例化是 UnrealEngine4 提供的一项基本功能。
衡量影响：绘制调用减少了 500 次，减少了约 48% 的绘制调用。GPU 利用率下降了约 3.5%。这些测量是使用 OpenGL 进行的。
图 3：显示 GPU 使用率降低的内部数据
结果
通过使用 AGI，NEW STATE Mobile 将其 GPU 使用率降低了 22%。通过深度预通道和阴影通道优化，GPU 使用率分别降低了 19% 和 3%。绘制调用以及 GPU 从系统内存读取和写入的总内存也大幅减少。
开始使用
了解如何通过 Android GPU Inspector (AGI) 识别性能问题和需要优化的区域，从而分析您的游戏对 Android 设备的影响。