【Unity游戏开发】初探Unity动画优化

时间：2021-06-02 19:10:24 阅读：0 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

标签：load sum eof alt red setpath 实测 size activity

一、简介

　　在最近的优化工作中，马三发现项目中的动画文件内存占比实在是太大了，峰值竟然有200多mb，很明显需要进行优化。经过一番网上查阅资料并结合自己实际操作以后，得到一些需心得体会，在这里马三记录一下并且分享给大家，希望对大家能有一些帮助。

技术图片

二、动画压缩的注意事项

1.fbx中的动画无法压缩精度，即降低动画文件的浮点数精度

　　fbx中的动画无法压缩精度，压缩完重启Unity会发现又恢复为原来的样子，并且在版本控制中看不出差别。原因是fbx在Unity中被识别为只读文件，精简动画这个修改的结果实际上是保存在Library/metadata。也就是说这个修改是本地化的操作，无法放入版本管理。导入fbx中的animation是read-only的（考虑到re-import，可编辑的意义其实不大），要编辑需要将动画文件复制出来。可以选中fbx中的动画文件，ctrl+D复制一份出来。复制出的文件是可以编辑的，运行脚本也无问题。然后项目中去使用这个复制的动画文件。

2.Ctrl+D复制出来Anim以后会发现，复制出来的这个anim的文件体积会比原来的fbx动画体积还要大

　　Ctrl+D复制出来Anim以后会发现，复制出来的这个anim的文件体积会比原来的fbx动画体积还要大这个也是正常的。项目中fbx一般是二进制方式存储的，复制出来的anim如果是用text存储的话，体积会比原来大很多。这个没有太大的影响，最后还要看打出来的ab的大小，实测证明anim打出来的ab要比fbx的体积小很多。

　　下面列举了两幅图，对比说明了anim动画和fbx动画打出的bundle文件大小对比和运行时内存占用的对比情况：

　　anim动画assetbundle文件大小：

技术图片

　　anim动画运行时占用内存：

技术图片

　　fbx动画assetbundle文件大小：

技术图片

　　fbx动画占用运行时内存：

技术图片

　　可以看到无论是AssetBundle的体积还是运行时内存占用，使用抽离出来的anim动画都比使用fbx中的动画要节省。

3.去除动画文件的scale信息

　　对于一般的人形动画需求，不会有模型骨骼scale变化的情况。因此我们可以把动画信息的scale部分去除，可以节约一部分大小。

4.为什么压缩动画的float精度、剔除Scale曲线，可以达到减少运行时内存占用

　　Mecanim的动画系统的压缩确实不是靠改变float类型来达到的，而是通过降低数值位数后，将曲线上过于接近的数值（例如相差数值出现在小数点4位以后）直接变为一致，可以产生更多的const曲线，从而让引擎达到更高效存储的效果，进而达到所谓的“压缩”结果。缩短float类型的精度，导致动画文件内点的位置发生了变化，引起Constant Curve和Dense Curve的数量也有可能发生变化，最终可能导致动画的点更稀疏，而连续相同的点更多了。所以Dense Curve是减少了，Constant Curve是增多了，总的内存是减小了。

5.尽量使用从fbx中复制出来的anim动画，而不是直接引用fbx中的动画文件

　　很多项目在开发初期阶段，为了快速迭代，并没有使用后处理工具将导入的带有动画的fbx文件进行动画抽离，而是直接是用fbx中的动画文件。实际上这种做法也会造成内存占用较多。因为fbx文件有可能依赖了一些贴图、材质，而且如果项目处理的不够好的话，还会导致交叉引用的出现。比如有一个主角的fbx动画文件，由于美术同学的一些操作，将它引用了怪物的一些材质，然后这个材质又会引用一些纹理。我明明只想加载简简单单的一个主角待机动画，结果就像从泥土里面拎花生一样，带出了一连串的其实不必要加载的文件，白白占用了大块的内存空间，很有可能就因为这一些内存空间被占用就导致了游戏的闪退和崩溃，这个问题是在我们项目中真实遇见过的情况，很值得注意一下。

6.动画文件压缩方式(Anim.Compression)

　　一般项目都会对这个进行设置，所以就放在最后讲了。对于包含有anim动画的fbx文件，Unity提供了下面的这个设置面板。在Animation选项卡中，我们可以通过设置Anim.Compression来调整动画的文件的压缩方式：

Off 关闭压缩
Keyframe Reduction 减少没有必要的关键帧
Optimal 优化压缩，官方会选择最优的压缩方式来进行压缩，建议选择这个，我们项目也是选择的这个。

技术图片

7.动画精度压缩与曲线剔除代码

  1 //----------------------------------------------
  2 //            ColaFramework
  3 // Copyright ? 2018-2049 ColaFramework 马三小伙儿
  4 //----------------------------------------------
  5 
  6 using System;
  7 using System.IO;
  8 using System.Reflection;
  9 using Sirenix.OdinInspector;
 10 using Sirenix.OdinInspector.Editor;
 11 using UnityEditor;
 12 using UnityEngine;
 13 using UnityEngine.Profiling;
 14 
 15 /// <summary>
 16 /// 动画优化，存储占用/内存占用/加载时间
 17 /// 通过降低float精度，去除无用的scale曲线
 18 /// 从而降低动画的存储占用、内存占用和加载时间.
 19 /// 使用方法
 20 /// 通过菜单ColaFramework/OptimiseToolKits/优化动画打开窗口，
 21 /// 在Assets目录下选择要优化的动画，点击Optimize按钮，等待一段时间即可
 22 /// </summary>
 23 public class AnimtionClipOptimizeToolKit : OdinEditorWindow
 24 {
 25     [ShowInInspector]
 26     [InfoBox("剔除Scale曲线")]
 27     private bool m_excludeScale;
 28 
 29     private static AnimtionClipOptimizeToolKit _window;
 30 
 31     [MenuItem("ColaFramework/Optimise/AnimtionClipOptimize")]
 32     [MenuItem("Assets/Optimise/AnimtionClipOptimize")]
 33     protected static void Open()
 34     {
 35         _window = GetWindow<AnimtionClipOptimizeToolKit>("动画优化压缩工具");
 36         _window.Init();
 37         _window.Show();
 38     }
 39 
 40     private Vector2 m_scoll;
 41     private bool m_ing;
 42     private int m_index;
 43 
 44     private string animclipPath;
 45     private AnimationClip animClip;
 46     private static MethodInfo getAnimationClipStats;
 47     private static FieldInfo sizeInfo;
 48 
 49     private void Init()
 50     {
 51         Assembly asm = Assembly.GetAssembly(typeof(Editor));
 52         getAnimationClipStats =
 53             typeof(AnimationUtility).GetMethod("GetAnimationClipStats", BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic);
 54         Type aniclipstats = asm.GetType("UnityEditor.AnimationClipStats");
 55         sizeInfo = aniclipstats.GetField("size", BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
 56     }
 57 
 58     protected override void OnGUI()
 59     {
 60         var selects = Selection.objects;
 61 
 62         using (var svs = new EditorGUILayout.ScrollViewScope(m_scoll))
 63         {
 64             m_scoll = svs.scrollPosition;
 65             foreach (var obj in selects)
 66             {
 67                 var clip = obj as AnimationClip;
 68                 if (clip == null)
 69                     continue;
 70                 EditorGUILayout.ObjectField(clip, typeof(AnimationClip), false);
 71             }
 72         }
 73 
 74 
 75         using (new EditorGUILayout.HorizontalScope())
 76         {
 77             m_excludeScale = EditorGUILayout.ToggleLeft("Exclude Scale", m_excludeScale);
 78 
 79             if (GUILayout.Button("Optimize"))
 80             {
 81                 m_ing = true;
 82             }
 83         }
 84 
 85         if (m_ing)
 86         {
 87             if (m_index >= selects.Length)
 88             {
 89                 m_ing = false;
 90                 m_index = 0;
 91                 EditorUtility.ClearProgressBar();
 92                 return;
 93             }
 94 
 95             var info = string.Format("Process {0}/{1}", m_index, selects.Length);
 96             EditorUtility.DisplayProgressBar("Optimize Clip", info, (m_index + 1f) / selects.Length);
 97 
 98             var obj = selects[m_index];
 99             m_index++;
100             var clip = obj as AnimationClip;
101             if (clip == null)
102                 return;
103             animClip = clip;
104             animclipPath = AssetDatabase.GetAssetPath(clip);
105             Log("优化前---->");
106             FixFloatAtClip(clip, m_excludeScale);
107             Log("优化后---->");
108         }
109     }
110 
111     private static void FixFloatAtClip(AnimationClip clip, bool excludeScale)
112     {
113         try
114         {
115             if (excludeScale)
116             {
117                 foreach (var theCurveBinding in AnimationUtility.GetCurveBindings(clip))
118                 {
119                     var name = theCurveBinding.propertyName.ToLower();
120                     if (name.Contains("scale"))
121                     {
122                         AnimationUtility.SetEditorCurve(clip, theCurveBinding, null);
123                     }
124                 }
125             }
126 
127             var curves = AnimationUtility.GetCurveBindings(clip);
128             foreach (var curveDate in curves)
129             {
130                 var curve = AnimationUtility.GetEditorCurve(clip, curveDate);
131                 if (curve == null || curve.keys == null)
132                 {
133                     continue;
134                 }
135 
136                 var keyFrames = curve.keys;
137                 for (var i = 0; i < keyFrames.Length; i++)
138                 {
139                     var key = keyFrames[i];
140                     key.value = float.Parse(key.value.ToString("f3"));
141                     key.inTangent = float.Parse(key.inTangent.ToString("f3"));
142                     key.outTangent = float.Parse(key.outTangent.ToString("f3"));
143                     keyFrames[i] = key;
144                 }
145 
146                 curve.keys = keyFrames;
147                 clip.SetCurve(curveDate.path, curveDate.type, curveDate.propertyName, curve);
148             }
149         }
150         catch (System.Exception e)
151         {
152             Debug.LogError(string.Format("CompressAnimationClip Failed !!! animationPath : {0} error: {1}", clip.name,
153                 e));
154         }
155     }
156 
157     #region LogInfo
158 
159     private void Log(string title)
160     {
161         Debug.LogFormat("{0} FileSize:{1},MemorySize:{2},InspectorSize:{3}", title, GetFileSize(), GetMemorySize(),
162             GetInspectorSize());
163     }
164 
165     private long GetFileSize()
166     {
167         var fileInfo = new FileInfo(animclipPath);
168         return fileInfo.Length;
169     }
170 
171     private long GetMemorySize()
172     {
173         return Profiler.GetRuntimeMemorySizeLong(animClip);
174     }
175 
176 
177     private int GetInspectorSize()
178     {
179         var stats = getAnimationClipStats.Invoke(null, new object[] {animClip});
180         return (int) sizeInfo.GetValue(stats);
181     }
182 
183     #endregion
184 }