Optimizando el Tiempo de Carga del Shader

Los Shaders son programas pequeños que se ejecutan en el GPU y cargarlos puede tomar algo de tiempo. Cada programa del GPU individual típicamente no toma mucho tiempo para cargar, pero los shaders a menudo tienen muchas “variants” internamente.

Por ejemplo, el Standard shader, si se compila completamente, termina siendo miles de problemas de varios programas de GPU diferentes Esto crea potencialmente dos problemas:

Una gran cantidad de estas shader variants aumenta el tiempo de construcción del juego, y el tamaño de los datos del juego.
Cargar grandes cantidades de shader variants durante el juego es lento y toma memoria.

Stripping del tiempo de construcción del shader

Cuando construya el juego, Unity puede detectar que algunas de las variants del shader internas no se utilizan en el juego, y las omite de los datos de construcción. El stripping del tiempo de construcción se hace para:

Las características shader individuales, para shaders que utilizan #pragma shader_feature. Si ninguno de los materiales utiliza una variant partícula, entonces no se incluyen en la construcción. Mirar la documentación shader variants internas. Fuera de los shaders integrados, el Standard shader utiliza esto.
Shader variants to handle Fog and Lightmapping modes not used by any of the scenes are not included into the game data. See the Graphics window if you want to override this behavior.

La combinación de lo de arriba a menudo corta sustancialmente el tamaño de datos del shader. Por ejemplo, un Standard Shader completamente compilado tomaría varios de cientos de megabytes, pero en los proyectos típicos termina tomando solo un par de megabytes (y a menudo se comprime más por el proceso de empaquetamiento de la aplicación).

Comportamiento de carga predeterminada del Unity Shader

Bajo todas las configuraciones predeterminadas, Unity carga el objeto shaderlab Shader en memoria, pero no crea shader variants internas hasta que en realidad se necesiten.

Esto significa que las shader variants que se incluyen en la construcción del juego todavía se pueden usar potencialmente, pero no hay memoria o tiempo de carga pagado hasta que sean necesarios. Por ejemplo, los shaders siempre incluyen una variant para manejar point lights con sombras, pero si usted nunca termina usando point lights con sombras en su juego, no hay punto en cargar esta variant en particular.

Sin embargo, un inconveniente de este comportamiento predeterminado, es un posible hipo cuando se necesita alguna shader variant por primera vez - ya que hay que cargar el código de un nuevo programa del GPU en el controlador de gráficos. Esto es a menudo indeseable durante el juego, por lo que Unity tiene assets de ** ShaderVariantCollection ** para ayudar a resolver eso.

Shader Variant Collections

ShaderVariantCollection es un asset que básicamente es una lista de Shaders, y para cada uno, una lista de tipos Pass y combinaciones de palabras claves shader para cargar.

To help with creating these assets based on actually used shaders and their variants, the editor can track which shaders and their variants are actually used. In the Graphics window, there is a button to create a new ShaderVariantCollection out of currently tracked shaders, or to clear the currently tracked shader list.

Creating ShaderVariantCollection from Shaders used by editor

Once you have some ShaderVariantCollection assets, you can set for these variants to be automatically preloaded while loading the application (under Preloaded Shaders list on the Graphics window), or you can preload an individual shader variant collection from a script.

The Preloaded Shaders list is intended for frequently used shaders. Shader variants that are listed there the are loaded into memory for entire lifetime of the application. This may use significant amount of memory for ShaderVariantCollections assets that include large number of variants. To avoid that, ShaderVariantCollection assets should be created at smaller granularity and loaded from a script. One strategy is to record used shader variants for each scene, save them into separate ShaderVariantCollections assets and load them on scene startup.

See ShaderVariantCollection scripting class.