背景メッシュの結合による最適化に向けたトライ＆エラー

by Katsuya100

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背景メッシュの結合による最適化に向けたトライ＆エラー村上克弥ファイトリーグ事業部クライアント開発グループ 2018/07/25

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自己紹介所属株式会社ミクシィ XFLAG スタジオファイトリーグ事業部クライアント開発グループ経歴 2013年東京の某社に入社・K社の有名なIPとか・S社の有名なIPを扱ったタイトルとか 2017年ミクシィ入社・ファイトリーグでクライアント開発やってます・実装とかツール作りとか色々やってます。その他褒められたい名前：村上克弥

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突然ですがうちのプロジェクト背景のGameObject数がそこそこあるんです。

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でも、デザイナさんに罪はないのでメッシュ結合ツールを作りました。

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意外と大変でした。頑張ったんで、褒めてほしいです。聞いてください。

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要件・背景メッシュを結合し、GameObjectを減らす・本来の見た目を問題ない範囲で維持する・それによってパフォーマンスを低下させない・あわよくばドローコールを減らす・レンダラーパラメーターの異なるものを結合しない・アニメーションするメッシュは結合しない・スキンメッシュは結合しない・参照されているゲームオブジェクトは結合しない・褒めてほしい

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↓これですが。要件・本来の見た目を問題ない範囲で維持する

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要件今回サンプルに選んだのは、で使用している背景

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要件ゲームオブジェクト数はこれくらい。

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では、やっていきます

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CombineMeshes まず最初に思いつくのはこれです。

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CombineMeshes 理想では、こんなふうに結合してくれるはずです。やってみました。

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駄目です。

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CombineMeshes このAPIは、SubMeshがある場合サブメッシュごとに結合しなければなりません。

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CombineMeshes 一度、別のメッシュに分離するので、サブメッシュ間の共有頂点が複製されてしまい、頂点数が増えます。

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CombineMeshes（を手作り）幸い、経験上、Meshクラスの構造には覚えがありました。マテリアルの情報からサブメッシュを振り分け、まとめて一回でメッシュ結合する仕組みを作ります。

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CombineMeshes（を手作り）出来ました。 ※ライトマップは焼いてません

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CombineMeshes（を手作り） GameObject数も激減。

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CombineMeshes（を手作り）あとは、ライトマップを焼いて、左の見た目になれば成功です。やってみました。

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駄目です。

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CombineMeshes（を手作り）やってみた結果

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CombineMeshes（を手作り）

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CombineMeshes（を手作り）理想現実

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CombineMeshes（を手作り）世紀末

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CombineMeshes（を手作り）謎の荒れの原因は、ライトマップ用のUVが作られていなかったことです。 Unityではuv2をライトマップ用UVとして使うので uv2を生成する必要があります。

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SecondaryUVを生成こんな関数を見つけました。実際に使ってみました。

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SecondaryUVを生成お！いいかんじ！

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駄目です。

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SecondaryUVを生成ライトマップテクスチャがページングされていました。このままでは、ドローコール増加につながるためパフォーマンスが低下します。

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SecondaryUVを生成原因は、メッシュを結合する際 MeshRendererの「Scale In Lightmap」を考慮していないせいです。そのせいで、等倍のライトマップが生成されています。

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「Scale In Lightmap」を逆算結合前の全メッシュのライトマップ総面積を足して、その平方を取れば、同じ面積でライトマップを生成できるはずです。問題はその計算式です。

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「Scale In Lightmap」を逆算

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ありました。「Scale In Lightmap」を逆算

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この辺はリフレクションで呼び出します。「Scale In Lightmap」を逆算

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「Scale In Lightmap」を逆算そして出来た「Scale In Lightmap」です。

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ぱっとみ良さげに見えるし、ライトマップテクスチャも1枚です。これならいけるのでは？「Scale In Lightmap」を逆算

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駄目です。

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解像度の低い部分が出てしまいます。これではデザイナさんの調整が死にます。結合前結合後「Scale In Lightmap」を逆算

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アプローチを変えました。「Scale In Lightmap」を逆算

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結合前にライトマップを焼く uv2にライトマップのUVが入っているので結合前のライトマップテクスチャを使うことができるはずです。

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結合前にライトマップを焼く PropertyBlockでテクスチャを適用するコンポーネントを作成。 lightmapScaleOffsetからUVを再計算。シェーダーキーワード「LIGHTMAP_ON」を適用。

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結合前にライトマップを焼くこれで今度こそいけるはずです！

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駄目です。

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結合前にライトマップを焼くライトマップは適用されてるけどめっちゃ明るくなった…。

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結合前にライトマップを焼く FrameDebuggerで見てみると

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結合前にライトマップを焼く誰やねんお前

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LIGHTPROBE_SHをスキップ「LIGHTPROBE_SH」は Unityによって、強制的に設定されます。 Lightmap焼き込み済みのオブジェクトは「LIGHTPROBE_SH」が除外されるようです。なので「#pragma skip_variants LIGHTPROBE_SH」を記述したシェーダーを作成します。（#pragmaは#ifdefで弾けない…仕様？）結合時にシェーダーを差し替えることで、対応します。