Starling 性能优化方案
性能优化虽然Starling模仿了Flash传统显示列表,但您要知道屏幕背后发生的事情是有很大不同的。要得到应用的最佳性能,您需要了解关于Starling体系结构的一些关键概念。下面是一些您可以遵循的,让您的游戏尽可能的快速的最佳实践。
尽可能减少状态变更
如您所知,Starling使用Stage3D来渲染所有的可见对象。这就意味着所有的绘制都是GPU完成的。
现在,Starling可以一个接一个的发送四边形到GPU,然后一个接一个的绘制。实际上,这也是最初版本的Starling的工作方式。然而,为了更好的执行效率,GPU希望能得到大量的数据,然后在一次调用中绘制所有的对象。
这也是为什么Starling的最新版本要在发送数据到GPU之前要包含尽可能多的四边形。然而它只能批量处理那些拥有相似属性的四边形。每当遇到一个具备不同“状态”的四边形,就会触发“状态改变”,上一个批次的四边形就会被绘制。
这篇文章中,我将使用“Quad”和“Image”来代表相似的概念。请记住,Image只是Quad的一个添加了纹理的子类。
下面这些是促使状态发生改变的关键特性:
纹理 (虽然从相同的图集中获得不同的纹理是可以的)显示对象的混合模式图片的平滑设置纹理的平铺模式四边形的着色属性 (下面提到的)如果您可以用一种尽可能减少状态变化的方式创建场景,那么您的渲染性能将会受益无穷。
着色四边形一些移动设备硬件(比如第一代的iPad)处理纹理的“着色”时非常困难,包括:
用半透明的方式去绘制它们(alpha值是其中之一)用不同的颜色来绘制(设置image.color等于一些不是白色的色值)由于这个原因,Starling优化了未着色的图片的渲染代码。但这样带来了一个缺点:在未着色的对象和着色的对象之间切换时,将会导致一次状态变更。在您设置图片的颜色或透明度的时候,请牢记这一点。
如果您创建了一个硬件加速的游戏,并且没有考虑到着色这个问题,那么这些状态变更可能给您的性能带来不必要的麻烦。
这里有个简单的技巧来避免状态变更:只需要设置您的根对象(root object)的透明度为“0.999”或一个近似的值。由于这个透明度会向下影响到子元件的渲染,Starling会将任何对象都按照“着色”对象来对待,这样就不会触发过多的状态的变更了。
画家算法要了解如何尽量减少状态变更,您需要了解Starling处理您的对象的顺序。
和传统Flash类似,Starling也采用了一种“画家算法”来处理显示列表。这个算法的意思就是,就像一个画家所做的那样,来绘制您的场景:首先绘制最底部的对象(比如一个图片背景),然后再绘制上一层的对象(以此类推)。http://images.cnitblog.com/blog/83792/201301/10111636-e5f8c9f5a1214784b847819f40b55d97.png
如上图所示,如果您想在Starling中创建这样的场景,您可以创建3个Sprite容器:一个用来包含远处的山脉,一个包含地面,一个包含植被。山脉的排序肯定在最底部(索引是0),植被的排序是在最顶部(排序是2)。每一个Sprite会包含有实际内容的图片。
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在渲染的时候,Starling会先渲染最左侧的"Mountain 1",并向右继续渲染,直到到达 “Tree 2”。现在,如果所有的对象都有不同的状态,那么就会造成6次绘制调用。如果您从每一个单独的图像来加载每一个对象的纹理,就会发生这样的情况。
纹理图集这就是纹理图集是如此重要的原因之一。如果从一个单一的图集加载所有这些纹理,Starling就可以在一次调用中完成所有的绘制! (假如上面列出的其他属性没有改变的话。)
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在这里,每个图像都使用相同的图集(用所有节点具有相同的颜色来表示)。这样的后果就是您应该总是让您的所有纹理使用同一个纹理图集。
然后,有时候,并非所有的纹理都能融合到一个单一的图集上。一个纹理图集的限制是2048*2048像素(这是一些移动设备硬件的限制),所以您早晚都会碰到这种所需纹理为空的情况。但是这也没什么问题---只要您用一种聪明的方式来安排您的纹理。
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如上图所示,这两个例子都是使用了两个纹理图集(同样,每一个纹理图集用一个颜色表示)。但是左侧的显示列表,将强迫每个对象发生状态改变,而右侧的版本则可以只需要两次批处理就能绘制所有的对象。
扁平化的Sprites通过减少状态变更,您已经让您的游戏性能得到了极大改善。然而,Starling还是需要遍历所有的对象,检查它们的状态,然后上传它们的数据到GPU---在每一帧都是如此。
这是下一步优化要做的内容。如果您的游戏中有一些内容是静态的,并且不会发生(或很少)改变,就可以调用这个Sprite容器的flatten方法(暂且翻译为扁平化吧)。Starling将会预处理它的子元件,并上传它们的数据到GPU。在后续的帧中,它们就可以马上被呈现,而且不需要任何额外的GPU处理,也无需向GPU上传新的数据。
这是一个强大的特性,可以极大地减少CPU的负载。您只需注意,每一个扁平化的容器,仍然会被状态变化影响:如果一个扁平化容器的几何数据包含了一些不同的渲染状态,它仍然会在多个步骤进行绘制。
QuadBatch 类扁平化的容器非常快速和容易使用。然而,它们仍然有一些开销:
当您在Sprite上添加了一个对象,它们将派发"ADDED"和"ADDED_TO_STAGE"事件,如果有很多子元件需要添加,这可能也是不小的开销。对于任何的显示对象容器来说,一个特定的子元件只能添加一次。为了摆脱这些限制,您可以去使用Starling的一个底层类:QuadBatch。它的工作原理是这样的:
var quadBatch:QuadBatch = new QuadBatch();var image:Image = new Image(texture);quadBatch.addImage(image);
for (var i:int=0; i<100; ++i){ image.x += 10; quadBatch.addImage(image);}
您是不是已经注意到了?如果您愿意,您可以重复添加相同的图像!此外,它不会引发任何事件调度。然而事务都有两面性,这样做也有一些缺点:
您添加的所有的对象必须具备相同的状态(比如:使用同一个纹理图集)。您添加到QuadBatch的第一个图像决定了它的状态。您不能再改变状态,除非完全重置这个QuadBatch。您只能添加Image, Quad, 或 QuadBatch类的实例.这是一条单行道:您只能添加对象。删除一个对象的唯一途径是重置当前批次。由于这些原因,它仅适用于一些特定的场景(比如位图字体类,就直接使用了四边形批次)。在这些情况下,它肯定是最快的选择。您将找不到一个更有效的方式来呈现Starling对象。
使用位图字体(中文只能用True Type,不考虑)
文本框支持两种不同的字体:True Type字体和位图字体。
TrueType字体最容易使用:只需嵌入所需的“ttf”文件,您就大功告成了。为静态文本框包含数百个字符,这是一个很好的和快速的选择。Starling会将文本渲染成位图,显示文本的时候就像一个纹理一样。对于重复改变的短文本(比如分行显示),这样处理还是挺慢的。
如果您的游戏需要显示的文本中包含许多非ASCII字符(如中文或阿拉伯文),TrueType字体可能是您唯一的选择。位图文本只是受限于它们的纹理大小。
使用位图字体的文本框,创建和更新都是非常快速的。另一个优点是,它们不会占用任何额外的纹理内存,除了它们所需的原始纹理。这是在Starling中显示文本的首选方式,我的建议是尽可能的使用它们。
使用BlendMode.NONE
如果您有完全不透明的矩形纹理,可以帮助GPU禁用那些纹理混合。这对于大背景图像特别有用。不要害怕这将导致额外的状态变化,这是值得的!
backgroundImage.blendMode = BlendMode.NONE;
使用Stage.color
如果您的游戏背景是一个单独的颜色,请设置stage的颜色来代替添加一个纹理或一个着色的四边形。反正Starling每一帧都要做stage的清理工作---如果您改变了stage的颜色,那么也没有额外的消耗。这简直就是免费的午餐哦,记得享用。
public class Startup extends Sprite{ // ...}避免重复调用width和height
获取宽度和高度属性是一个昂贵的性能开销,特别是对于Sprite容器(首先矩阵进行计算,然后每一个子元件的每个顶点都和该矩阵相乘)。
出于这个原因,请避免重复访问它们,比如在一个循环里面。在某些情况下,使用一个恒定的值来代替它们更有意义。
// 坏方案:for (var i:int=0; i<numChildren; ++i){ var child:DisplayObject = getChildAt(i); if (child.x > wall.width) child.removeFromParent();}
// 好方案:var wallWidth:Number = wall.width;for (var i:int=0; i<numChildren; ++i){ var child:DisplayObject = getChildAt(i); if (child.x > wallWidth) child.removeFromParent();}
让容器不可点击
当您在屏幕上移动您的光标/手指的时候,Starling就会寻找哪一个对象被点击了。这可能是一项昂贵的操作,因为它需要遍历所有的显示对象,并调用hitTest方法。
因此,如果您不需要一个对象被触碰,将它设置为“untouchable”是非常有帮助的。最好是在容器上进行禁用:这样,Starling就不会遍历它的子元件。
// 好方案:for (var i:int=0; i<container.numChildren; ++i) containter.getChildAt(i).touchable = false;
// 更好的方案:container.touchable = false;
使用新的事件模型
从Starling 1.2开始, 有一个新的方法来派发事件:
// 传统方式:object.dispatchEvent(new Event("type", bubbles));
// 新方式:object.dispatchEventWith("type", bubbles);就像第一个传统的方式那样,第二种方法也会派发一个事件对象,但是在屏幕背后,它会用对象池来缓存事件对象。这就意味着,如果您使用第二种方式,将会节省一些垃圾回收器工作的时间。由于它书写简练并且速度更快---因此,它是现在派发事件的首选方式。(如果您已经创建了Event类的子类,就不能用这个方法来派发事件)
ActionScript 指导
以下的优化方式是通用的(并不特指Starling),对于所有的ActionScript项目都是最佳实践。但是别太高估它们:您的首要任务是保证代码的优良结构和可读性。这些优化在一些每帧都调用的代码中最有效。
循环
避免“for each”. 用传统的 “for i”是最快的. 此外需要注意的是,将一些变量事先保存,在每次循环中调用,也是非常有用的。
// 慢的:for each (var item:Object in array) { ... }
// 快的:for (var i:int=0; i<array.length; ++i) { ... }
// 更快的:var length:int = array.length;for (var i:int=0; i<length; ++i) { ... }
避免创建对象
避免产生大量的临时对象。它们占用内存,并且需要由垃圾收集器进行清理,这可能会导致运行时的"卡壳"。
// 坏的:for (var i:int=0; i<10; ++i){ var point:Point = new Point(i, 2*i); doSomethingWith(point);}
// 好的:var point:Point = new Point();for (var i:int=0; i<10; ++i){ point.setTo(i, 2*i); doSomethingWith(point);}
访问数组或向量数组元素
当您从一个数组或一个向量数组中引用一个对象的时候,要小心:当对象索引是一个计算结果的时候,请转换为int类型。出于某种原因,这样可以让AS3计算更快。
// 坏的:var element:Object = array;
// 好的:var element:Object = array; starling性能优化总结(毫无疑问还是转载)在项目开发的过程中总结了一下starling的性能优化方案:1. 不要频繁的读取显示对象的宽高:调用宽高属性时会调用显示对象的getBounds()方法,该方法会遍历该对象的所有子对象,重新计算宽高。在频繁使用宽高属性时,如没有特殊需要,最好把宽高保存到变量中,使用变量保存的值替代直接读取宽高属性。2. 扁平化的Sprites:starling在每一帧都会遍历所有对象检查它们的状态,上传它们的数据到GPU进行重新渲染,调用Sprite的flatten()方法后,GUP便不会对该对象进行重新上传渲染,当你需要更新这个显示对象时,可以调用它的unflatten()方法。3. QuadBatch:QuadBatch类是一个扁平化的容器,你每在容器上add一个对象时,它都会派发一个"ADDED"和"ADDED_TO_STAGE"事件,当你有很多对象时,也是一个不小的开销,特别时当你使用的纹理都是来自同一个纹理图集时QuadBatch会更加高效,它只能添加Image, Quad, 或 QuadBatch类的实例。4. 减少事件派发:starling的显示对象在add在舞台上的时候都会派发一个"ADDED"和"ADDED_TO_STAGE"事件,移除的时候也是会派发"REMOVEED"和" REMOVEED _TO_STAGE"事件,很多时候这些事件对我们都没有意义,我们可以修改starling的显示对象或者自定义一个显示对象,重写它的addChild方法,将事件派发去掉,减少不必要的开销。5. 清理彻底:在销毁一个对象时,保证将对象及子对象销毁彻底,并把事件移除干净,starling中频繁创建对象没有销毁就会造成资源超过上限的错误,造成程序崩溃。6. 混合模式:如果有完全不透明的矩形纹理,我们可以让GPU禁用那些纹理混合。这对于大背景图像特别有用。设置object.blendMode = BlendMode.NONE;7. touchEnable不可点击:给不需要接受事件的对象设置touchEnable= false;减少不必要的时间监听和派发。8. 使用位图字体:使用位图字体替代系统字体,性能将成倍提高。9. 纹理图集:starling采用了画家算法来处理显示列表,如果从一个单一的图集加载所有这些纹理,Starling就可以在一次调用中完成所有的绘制。starling中支持最大2048*2048大小的纹理图集(在帖子刚刚写完的时候flash11.8发布了,最新支持最大纹理为4096*4096)。10.不可见放弃渲染:当显示对象不在屏幕内或者不在可视范围内,我们可以将其移除或者设置visible属性为false,这样可以极大的减少GPU渲染的压力,提高性能。11.Image替代Button:在不必要的情况下,尽量使用Image不要使用Button,前者在渲染时的速度和开销都要优于后者。12.基本的AS3性能优化:使用for替代for each;不要在for循环中频繁创建对象;将数组的length属性赋值到变量上使用,而不是频繁调用等AS3的良好编码习惯。13.使用ATF纹理:这个格式非常强大,可以用命令行把一个PNG文件转换为ATF文件(包含针对不同设备的文件类型Android (ETC1), iOS(PVRTC) , Windows and MacOS (DXT))。Flash Player和AIR会自动根据运行平台选择合适的格式,ATF有着更快的渲染速度、更小的内存占用、更快的上传速度和更小的应用体积等优点,强力推荐使用。(注:红色为重要优化方案)http://blog.csdn.net/yue19870813/article/details/9361059
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