Как разработчику повысить производительность игр / Skillbox Media

Содержание:

• Удалить лишние объекты
• Отключить отображение объектов
• Оптимизировать ассеты
• Расставить приоритеты качества
• Экономичнее работать со светом, тенями и отражениями
• Распределять нагрузку
• Помните о кешировании

Мы находимся в эпоху высокопроизводительных компьютеров. Современные видеокарты способны осуществлять трассировку лучей в реальном времени, что еще недавно казалось недостижимым. Эта технология открывает новые горизонты в графике и игровом процессе, позволяя создавать визуальные эффекты, которые еще несколько лет назад были невозможны. Сегодня мощные вычислительные способности позволяют разработчикам реализовывать более реалистичную и захватывающую графику, что значительно улучшает пользовательский опыт.

Многие разработчики считают, что оптимизация производительности игр не является приоритетной задачей. Они полагают, что если у игрока мощный компьютер, он не заметит разницы в производительности. Однако игнорирование оптимизации может негативно сказаться на опыте пользователей с менее мощными устройствами и привести к уменьшению аудитории игры. Поэтому важно учитывать оптимизацию как неотъемлемую часть процесса разработки, чтобы обеспечить комфортный игровой процесс для всех пользователей, независимо от их аппаратного обеспечения.

Плохая оптимизация игр может привести к их зависаниям и вылетам, как на слабых, так и на мощных компьютерах. В этой статье я поделюсь основными методами повышения производительности игр, чтобы обеспечить гладкий игровой процесс и избежать неприятных сбоев. Правильные настройки и оптимизация могут значительно улучшить качество игры и снизить нагрузку на систему.

Удалить лишние объекты

В статье о разработке бесконечной гонки на Unity я применил технологию генерируемых дорог для создания игрового процесса без конца. В игре новые дорожные блоки появляются перед игроком, а когда он преодолевает определённое расстояние от предыдущего блока, тот удаляется. Этот подход позволяет поддерживать непрерывный игровой процесс и обеспечивает захватывающий опыт для игроков.

Если бы это не происходило, игра начала бы значительно тормозить через несколько минут, в зависимости от объема оперативной памяти, а затем могла бы полностью вылететь. Оптимизация работы игры и эффективное использование ресурсов устройства критически важны для обеспечения стабильного игрового процесса.

Даже при отсутствии генерации локации всегда можно найти элементы, которые следует удалить.

• осколки;
• гильзы;
• трупы;
• щепки;
• кровь и тому подобное.

При создании игрового контента важно учитывать особенности каждой игры. В таких играх, как Counter-Strike, элементы, такие как гильзы, можно без проблем удалять, так как они не влияют на общий процесс. Однако в детективных или снайперских играх гильзы могут играть важную роль в геймплейе, добавляя реалистичность и напряжение. Уделяйте внимание деталям, чтобы улучшить игровой опыт и сделать его более увлекательным для пользователей.

Проблема избыточного количества объектов останется актуальной до тех пор, пока мы не научимся создавать оперативную память с неограниченной ёмкостью. Таким образом, оптимизация ресурсов будет необходима еще в течение длительного времени.

Иногда решить эту проблему бывает невозможно. Например, если в вашей игре реализована механика перемотки времени, необходимо сохранять всю информацию за период, на который игрок может вернуться в прошлое. Это требует тщательной организации данных и эффективного управления памятью, чтобы обеспечить плавный игровой процесс.

В данной ситуации можно либо минимизировать количество объектов, либо применить нестандартные приемы, как это было реализовано игроками в Super Time Force.

Отключить отображение объектов

Некоторые элементы, такие как статичные части игрового мира, не подлежат удалению, однако их можно отключить. Эта функция часто используется в играх с обширными открытыми мирами, что позволяет оптимизировать производительность и снизить нагрузку на систему. Отключение статичных объектов помогает разработчикам управлять ресурсами и улучшать игровой процесс, обеспечивая более плавное взаимодействие игрока с окружающим миром.

Можно отключить только рендеринг объекта или полностью удалить его из игры. В первом случае снижается нагрузка на графическую карту, а во втором — уменьшается нагрузка как на графическую карту, так и на центральный процессор. Это происходит потому, что игра перестает проверять коллизии и физику для отключенного объекта, что позволяет повысить общую производительность и оптимизировать ресурсы.

При работе с физикой в играх важно проявлять осторожность. Если игрок отворачивается от падающего объекта и в этот момент вы отключаете его, возникает необычный эффект: объект перестает падать до тех пор, пока игрок снова не обратит на него внимание. Это поведение может негативно сказаться на игровом процессе и создать ложное восприятие физики в игре.

Это можно рассматривать как уникальную черту игры. Ярким примером служат плачущие ангелы из сериала «Доктор Кто». На первый взгляд, они выглядят как обычные статуи, однако, когда на них никто не обращает внимания, они способны двигаться.

В игре The Witcher 3 можно найти отсылки к различным ангелам. Эти элементы подчеркивают богатство мифологии и фольклора, которые вдохновили разработчиков на создание уникального мира. Ангелы в контексте игры символизируют надежду, защиту и духовное руководство, что добавляет глубину к сюжетным линиям и персонажам. Исследуя мир The Witcher 3, игроки могут столкнуться с различными упоминаниями о таких существах, что делает игровой опыт более насыщенным и увлекательным.

Оптимизировать ассеты

При создании 3D-контента важно использовать легкие ассеты, такие как low-poly объекты и сжатые текстуры. Оптимизация ассетов позволяет сохранить высокое качество визуализации при снижении их веса. Текстуры вы можете оптимизировать самостоятельно, однако для более сложных объектов потребуется помощь опытного 3D-художника. Правильная оптимизация не только улучшает производительность, но и способствует более быстрой загрузке и лучшему пользовательскому опыту.

Вот пример качественной низкополигональной модели, соответствующей современным стандартам. Низкополигональные модели находят широкое применение в видеоиграх, анимации и виртуальной реальности, так как они обеспечивают баланс между визуальным качеством и производительностью. Эти модели имеют ограниченное количество полигонов, что позволяет снизить нагрузку на графическую карту и увеличить скорость рендеринга. Благодаря этому низкополигональные модели идеально подходят для мобильных устройств и проектов с ограниченными ресурсами.

Добавление качественной текстуры сделает модель идеальным элементом декора для проекта с высоким уровнем графики. Правильный выбор текстуры подчеркнет детали и создаст атмосферу, необходимую для достижения визуального эффекта. Эффективно использованная текстура способна значительно улучшить восприятие модели, делая её более реалистичной и привлекательной для зрителей. Такие модели находят широкое применение в видеоиграх, анимации и архитектурной визуализации, где важна каждая деталь. Выбор текстуры, соответствующей общему стилю проекта, станет залогом успешного визуального оформления.

Расставить приоритеты качества

При обсуждении декораций в играх важно понимать, что не все объекты требуют высокого качества исполнения. Главный герой должен быть тщательно проработанным, так как он является центральной фигурой в игровом процессе. Однако элементы окружения, такие как цветы, трава и камни, могут быть выполнены в низком разрешении. Это позволяет оптимизировать производительность игры, сохраняя при этом визуальную привлекательность. Правильный баланс между качеством и производительностью помогает создать более плавный игровой опыт без излишней нагрузки на систему.

Экономичнее работать со светом, тенями и отражениями

Расчет и визуализация света, теней и отражений требуют значительных вычислительных ресурсов. Однако именно эти эффекты придают визуальному контенту выразительность и глубину. Рекомендуется минимизировать количество источников света и отражающих поверхностей для оптимизации производительности. Это позволит достичь баланса между качеством изображения и эффективностью обработки, сохраняя при этом привлекательность визуального представления.

Для улучшения качества теней в графике рекомендуется сократить количество объектов, создающих динамические тени. Это не только повысит производительность, но и улучшит визуальное восприятие сцены. Ограничение числа источников динамических теней позволит добиться более четкого и реалистичного освещения, а также снизит нагрузку на систему.

Распределять нагрузку

Современные процессоры имеют как минимум два ядра, однако эффективность их использования зависит от разработчиков программного обеспечения. В играх, где присутствуют сложные вычисления, которые не зависят от игрового движка, важно реализовать параллельное выполнение задач. Это позволит более эффективно задействовать ресурсы процессора, улучшая производительность и обеспечивая более плавный игровой процесс. Оптимизация кода для работы с многопоточностью может значительно повысить общую производительность приложения, что особенно актуально в современных играх с высокими требованиями к вычислительным мощностям.

Способ выполнения задачи зависит от выбранной технологии. Правильный выбор технологий и инструментов играет ключевую роль в успешной реализации проекта. Важно учитывать особенности каждой технологии, чтобы оптимально адаптировать процесс под конкретные требования.

Помните о кешировании

Если в игре вы часто обращаетесь к значению, вычисляемому скриптами, рекомендуется сохранить его в переменной вместо многократного использования. Это не только повысит эффективность выполнения кода, но и улучшит читаемость и поддержку скриптов. Сохранение значений позволяет избежать излишних вычислений и потенциальных ошибок, делая ваш код более оптимизированным и понятным.

При работе с графикой важно оптимизировать процесс отрисовки спрайтов. Если вы создаете спрайт с помощью кода и планируете использовать его многократно, рекомендуется сохранить его в файл или в память. Это позволит значительно сэкономить ресурсы, избегая повторной отрисовки каждого элемента. Правильное управление графическими ресурсами не только улучшает производительность вашего приложения, но и способствует более эффективному использованию памяти.