《鸣潮》基于虚幻引擎4的多平台效果和性能优化实践

前言

今年的UOD分享录播在陆续放出，考虑到学习以及归档的必要，开一个简单的小专栏来记录下自己的学习吧。

[UFSH2023]《鸣潮》基于虚幻引擎4的多平台效果和性能优化实践 | 王宏波 库洛游戏_哔哩哔哩_bilibili

首先是鸣潮今年的分享吧，主讲人是王宏波老师，之前我也看过他在Unreal Circle里面对于PureTS的优化分享，讲的也非常的好。

为什么使用Defer Shading

• 性能考虑 (应该是从Shader变体，光照计算等角度分析之后的结论)
• 方便做一些后处理效果 (例如GTAO, SSR)
• 统一多平台，毕竟桌面端肯定是延迟管线

AA做法

首先王宏波老师说了下根据去年UOD的统计数据，NPR游戏对屏幕空间的边缘像素占比会到4%-5%，而传统PBR游戏一般会在1%~2%，所以AA这方面会成为卡渲质量的一个重要技术点。

下图是他们所分享的自研TAA流程。

这里是额外加了一个Velocity的Pass并且从TAA变到的TAAU，即多了一个UpSample的过程，这里同时还说了一个我比较感兴趣的点，作者讲到TAA Pass的放置顺序问题，放在Bloom以及Tonemapping之后可能会导致边缘噪声放大。

Ghost的处理方式

Ghost的处理方式如下，是一个中规中矩，首先为性能考虑的一个方案。

而角色的Ghost处理方式则较为特殊，其实应该说带动画的都需要一些特殊的处理方式，因为本身他们在屏幕空间的运动并不是完全因为相机移动而造成的。

解决方式的话是单独的为角色开一个VelocityBuffer，然后进行对应的TAA计算，但是这么做又有一个问题，因为勾边的Pass没有对应的反应到Velocity的角色Mask中，所以会导致VelocityBuffer中角色上会有些黑线，但出于性能考虑，最后还是没有做勾边的VelocityBuffer的渲染。

总结下来就是

动静像素的混合方式

动静像素混合，物体运动越快，当前帧的的权重就会升高。

UpSample部分

3. One Pass Defer

管线整体简介如下，也是比较经典的基于OnChip Memory的优化实现，鸣潮也是PBR和NPR结合的实现，角色和植被NPR，其它部分是PBR。

延迟管线的Gbuffer分布

这里有个坑是用了Depth Fetch之后，Mali的FPK（Early-Z）会失效。导致渲染压力显著上升。

然后又由于Mali的PLS只有128bit，所以最后的管线变成了一条混合管线，Toon Shading走单独的一条前向渲染，这样Gbuffer就可以不存卡渲相关的信息了。

然后最关键的一个优化，也就是卡渲的这条ForwardPass到底要插入到哪个位置比较好，一种考量是打断One Pass Defer，在Transparency后面走这条前向卡渲。

然后显然这样等同于前面的优化工作全部白干，所以最后的方案是大改渲染（原文中说到几乎等同于重写），把这条卡通管线整合到One Pass Defer里面了，可惜宏波老师说因为时间原因，就不细细分享了。

UE4.26以及4.27的RHI小Bug，当触发discard命令没有对GBuffer进行处理，导致Gbuffer还是在被写入。

下图是修改后的代码

最后是One Pass Defer和Multi Pass的性能对比，读的带宽下降了非常多，写的带宽也略有下降，分析说是移动设备对于RT的压缩很好，所以写入的时候没有那么明显的优势。

树的多端适配

上来先分享了下总体的适配方案指南

然后Billboard不是会跟着相机动嘛，所以渲染Shadow的时候要注意下，在写入ShadowMask的时候记得让它固定面向光源hh，不然你就会看到树木的阴影会跟着你相机移动和来回抽搐了。

这里宏波老师说到很多人觉得Imposter和Billboard是一个东西，但是实际上Billboard和Imposter没什么关系，Imposter是用一圈相机围绕对应物体，然后离线记录对应的一些材质信息(类似于Mini Gbuffer)，然后在运行时进行重建，而Billboard就是单纯调整面片使其始终对着角色相机。

Imposter树也是支持Streaming的。

性能分析，4个DrawCall就可以画出一大堆Imposter树木，以及一些其他的优化。

总结

个人觉得是干货蛮蛮的一场分享，并且这个视频应该也是UOD今年播放量最多的一个视频。我看的时候有4.7w播放量。

下一期应该是写下字节S1工作室或者是实习老东家完美的诛仙2的分享（如果我没有🕊的话）