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　　同学们下午好。今天我给大家带来的题目是《龙族幻想》材质系统的优化，以及在天气系统中的应用。《龙族幻想》是祖龙娱乐在2019年推出的一款使用UE制作的次世代手机游戏。它也可以说是国内第一款使用UE在手机平台的MMORPG的次世代游戏，同时也证明了UE可以在移动端制作品质非常优秀的游戏。因为它之前的给人印象是优势主要在主机和PC平台。《龙族幻想》充分展示了UE在移动平台也是可以制作出性能优良和画面精美的游戏。

　　第三个是UMaterial Instance，当UMaterial写好之后呢，可能里面有很多参数比如一个float值，还有贴图。但是如果不用Instance，而直接用UMaterial的话，那么参数是固定的，在运行期的话是没法改的。当你把一些参数导出成Parameter参数的时候，你可以创建一个UMaterial Instance的类，再通过这个类赋值。在运行期的时候，可以通过接口来修改参数。这样的话，其实可以做到UMaterial共享，不同的参数有不同的UMaterial Instance，设置不同的参数。底层使用同样的一个UMaterial类，来达到共享以及效率的提升。

　　FMaterial这个类包含了一个FShaderMap。他增加了些接口方便大家用。比如说我现在是一个高质量的画质，或者是一个低质量的画质，通过参数的调节，来找到一个适合的FMaterial。在拿到这个FMaterial之后呢，他会最终找到这个FShaderMap。拿到FShader Map之后呢，你可以通过刚才说的FShaderType或者是顶点结构factory去找到真实的渲染需要的Shader。

　　这个数组记录着很多ShaderMap，它是做什么用的呢？比如说我们在游戏里面，在系统设置里面，会选择高画质低画质。每一种画质每一种质量级别，对应着Loaded Material Resources这里面的一项。比如说游戏里有3种级别，高中低的画质。对应的数组里面就有三项，每一项都是一个ShaderMap，每一项最终都会得到一个ShaderMap，每一个FMaterial Resources里面他表示的一个质量等级。

　　首先我们加了一个QualityBias，这个Bias就是一个偏差。我们可以设置一个全局的级别，因为当你在系统设置页面，你设置的可能是一个最高的精度，也可能是最差的精度，不管什么精度，可能你的机器差一点，设计个中等精度。那么我们通过材质的QualityBias，这个偏差值，来叠加在你设置的这个级别上。比如说0的话，你在系统设置里面选的中精度，渲染还是中精度。如果是1的话，它的这个质量级别应该会高一个等级，中就会变成高。当然这个中是不是变成高，这取决于你代码里的具体数值，看你们怎么去改引擎。

　　为什么放Primitive Component呢？因为他静态的Mesh和蒙皮动画都是这个类的子类。所以我把接口放在这个类上面。那么第一步需要改的，就是当你调用这个接口的时候，我们发现当你设置的Material它不是一个Dynamic Material的时候，一般情况下美术做的时候它都会是一个Instance，美术做不出来Dynamic，Dynamic只是程序运行期生成的。一般都是Material Instance这么一个类，它在这个类上是存不了数据，存不了我自己自定义的质量等级的。只有Dynamic这么一个类，它上面会存着我的材质的质量等级。

　　如果你不选这个勾的话，这些东西它是存在这个UMaterial里头的，编译完以后存在那个文件里面。如果你勾选这个勾，因为你不同的UMaterial生成的ShaderCode有可能是完全一样的，为了共享，UE就把它放到了一个超大的文件里。因为ShaderCode很多，有几万个，他会放在一个很大的文件里面去。这个UMaterial文件和那个UMaterial文件，变出来的可能是一个完全相同的ShaderCode。

　　但是这种优化，和我们《龙族幻想》的方式还有点冲突。所以我们在新版里面，我们重新把这个大的文件分拆成之前的版本，一个ShaderCode是一个文件，文件名是它的哈希值。因为很多的游戏公司都有自己的虚拟文件系统，当面对UE的这么一个很大的文件的时候，其实是没办法使用自己的虚拟文件系统来做这个热更新的。现在这个ShaderCode按照《龙族幻想》的级别应该是在四百兆左右的大文件，如果是用UE的方式组成一个大包，那更新量是很大的。所以我们把它分拆了。

　　分拆了之后若干个文件，我们需要使用自己的文件系统。我们改变了哪些ShaderCode文件，就单独更新那些文件。然后在这个FShaderCodeLibrary这个类，也做了修改。这个类的话，原来它的实现方式是你打开一个文件，首先打开那个library，那个library里面是一个很大的文件，里面再去逐个地打开读取ShaderCode。那么我们现在就是去打开单个ShaderCode文件的时候，我们就直接打开某一个文件，然后把里面的文件内容读出来。它的好处就是我们只会下载单独的ShaderCode的更新包。

　　限于时间关系，我给大家简单介绍一下在渲染优化上做的一些事。UE原生的FShader没有卸载的机制，加载进来之后就永远留在那个地方，我觉得其实是一种效果浪费。因为可能FPS游戏的Shader类型不是很多，当我们做《龙族幻想》的时候，对渲染效果要求很高。再加上我们加了很多质量等级去实现天气效果，FShader的量就会很大，这个时候如果不卸载FShader的话，就会带来很大的内存开销，因此我们做了FShader的释放。

　　这个原理其实也非常简单，一个FShader创建出来会使用引用计数记录在多少个地方使用，在切场景的时候我们会统一过一遍，我们会检查一遍这些所有的FShader。如果它的引用计数为零了，我们就会把它释放掉，需要放到渲染线程，或者是RHI线程里面去释放这个Shader。在不切场景的时候，我们也会时不时做一下，但是我们在切场景的时候，在Loading条走的时候，肯定要做一遍释放检查。因为loading的时候卡一下的话也没什么关系。

　　还有就是我们游戏运行Loading完了之后，我们需要播一个CG，那个CG有很多也是游戏不太用到的资源，它也会卡一下。我们还是想用引擎的PSO功能，记录的功能，然后把它预热一下。但是一个不够，尤其是出现怪物的时候。然后我们就做了一个录不同的PSO的cache。PSO cache需要录渲染所有的参数，Shader，各种参数都录下来。录下来之后当你需要播这些、需要画这些文件的时候，它会在后台给你把这些东西跑一遍。这样的话，当你真正渲染模型的时候就不会卡顿，我们做了多个这样的文件。比如说，在这个Loading条结束的时候，我们需要播CG，那在Loading条结束的时候，就加载这个场景所对应的记录好的文件。当这个CG播放的时候就会非常的平滑，没有一丝的卡顿。对于boss也是这样，快到播boss的时候，我们也在后台把这个cache文件加载进来，做一下这样的预热，就会达到非常好的平滑效果。今天的分享大概就是这些，非常感谢。