只需4步！轻松优化VR手游地图场景

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本游戏基于安卓平台，面向国内较为低廉的2G内存及4核处理器的智能机。由于3D游戏普遍的内存消耗多，资源占量大的特点，为使国内多数机型能够流畅的运行本游戏，并且避免VR游戏由掉帧所引起的使人眩晕的通病。项目技术的主要攻克方向设定在了系统的优化上。基于此，我们进行了诸多方面的努力

1)地图的建立和加载

本游戏将游戏空间分割成类似于魔方的二十七块立体空间，在每一个子空间中随机生成十个或更多的物体。在此期间，插入预加载好的过场动画，在播放动画的同时，通过协程（类似于多线程）的方式，在每一秒加载六十个（即每帧一个）物体，这样，在用户观赏完过场动画后，就可以完整的加载好场景内的所有物体，避免了用户的等待。

2)场景管理

众所周知，现今游戏通常使用动态渲染的方法对场景内的物体进行染。但是在VR游戏这样玩家直接体验游戏画面的游戏上。动态渲染带来的帧数降低会极大的影响玩家的游戏体验。所以必须预先加载好场景内的所有物体，用内存空间换取加载的时间，这对整个系统的优化提出了极大的要求。但是，提前加载好所有的物体会使游戏地图变死，限制住玩家的自由性，为解决这个问题，我们试图在其他方法上寻找灵感。

对于场景的渲染，通常的做法是由上左图所示：

在整个地图中，红色表示当前玩家位置，渲染其周边白色的六块区域。当玩家移动之后，取消渲染上右图中右上虚线位置的渲染，继而渲染黑色右下位置的模块。

基于上述方式的启发，本游戏将游戏地图做成了可循环的无限模式。具体做法如下：

玩家初始处于整个27块立方体的正中央，当玩家向右前几到箭头所指的方块时，将黑色方块面转移到虚线方块面位置上。向其他方向移动同理，将玩家位置始终保持在方格正中心。

3)动态内存优化

在上一条目中，我们提到了完全加载对内存的压力问题。如果以270个模型同时放在整个游戏中的话，对内存会产生很大的压力（安卓机的系统缺陷），同时加载也会有更大的延迟，影响游戏体验。

如下图所示

图一：场景中分布个物体的内存占用情况

但是，如果将270个物体以34个模型通过不同位置，不同方向来进行展示，得出的效果与270个物体相同，而在内存中仅仅占34个模型的空间，这样，即使是更多的物体，堆内存的占用也不会成倍数增长，大大减缓了内存的压力。

如下图所示：

图二：场景中分布27000个物体的内存占用情况。

4)场景与烘焙

一般游戏中场景光使用的是单平行光进行场景渲染。然而单平行光带来的明暗对比在美观度上的表现非常差，简单的解决方法有两个。

1进行双反向平行光照：这种方法看上去可行，然而由于VR游戏需要双摄像感知，在两个摄像位置和两道光的情况下，对GPU的压力是正常游戏的四倍。这在手机上是无法承受的压力，最好的情况是帧数由60下降到50，这显然是玩家所不能接受的。

2让物体进行自发光：这显然更不现实，270个物体进行自发光处理对GPU产生的压力比双平行光更大。

针对这个问题，我们决定采用预烘焙的方式。即在播放开场动画的时候，将所有物体进行双向光照射预先烘焙。当所有物体加载完毕后，保留所有物体被双向光烘焙后的形态停留在场景中。在玩家进入游戏后，将烘焙后的物体直接显示在场景中。这样就在减轻了GPU压力的基础上给玩家模拟出较为真实的光照环境。

针对一些与主题关系不大的东西进行一些解释

解释1：为何不用八叉树的管理方法

因为效率低！没错由于八叉树需要创建大量指针和对象，对于小规模场景管理，八叉树的效率反而低

什么是小规模？大概100k以下？反正我的垃圾电脑对100k个物体进行搜索八叉树仅仅以微弱优势胜出

解释2：为何要做手机端的VR？

因为国内现有消费水平难以消费htc这种高端VR设备，为了更快地抢占市场，厂商们势必在手机vr上火拼

手机性能在稳步提升，maybe 以后会达到vr所需水平？说这么多，其实就是我没钱，凑合着先研究google cardboard

解释3：为何物体在屏幕边缘时能显示，当镜头转过去时，物体却消失了？（本来不想说的，毕竟这个可能影响成绩，但为了更多的朋友不被坑，我还是得说）

因为咱没有用曲面屏！理想中的视锥应该是下圆上尖的不倒翁型，但。。。unity不仅不是不倒翁型，连圆锥形都不是，他是四棱锥型！

由于三角形斜边比直角边长，所以当物体位于屏幕边缘时，可能恰好与摄像机之间的距离等于斜边（大于视距）

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