В рамках лекции будет рассмотрен ряд уже имеющихся инструментов оптимизации на движке, о которых стоит знать, начиная работу над проектом. Доклад также затрагивает практическую основу и причины таких подходов, совмещая тематику архитектуры современных игровых движков и механик рендера сцены.

1. (Не) преждевременная
оптимизация проекта
на Unreal Engine 4
Владимир Алямкин
Pushkin Studio / MY.GAMES

2. ЧТО?
оптимизация == WTF

3. Что такое оптимизация проекта?
Кадров побольше да пожирнее!

4. А как же..
..улучшение качества опыта пользователя?
● Минимизация времени загрузки
● Минимизация нагрева устройства
● Минимизация размера билда и апдейтов
● Минимизация нагрузки на сеть
○ Объем траффика
○ Зависимость от пинга

5. Следующий уровень
● Системные требования пониже
● Запас на риск и эксперименты
● Любовь к искусству

6. А разработка?
● Время сборки проекта локально (цена итерации)
● Время сборки билда для тестирования
● Скорость запуска редактора и старта игры
● Время и сложность добавления новых сущностей и тестирование
механик
● Количество кадров в редакторе и их запас в Development сборке

7. ГДЕ?
удав слишком длинный

8. Кто будет жертвой
● CPU
● GPU
● RAM
● Диск
● Сеть

9. CPU
CPU - готовит данные для отрисовки
● Геймплей (обновление игрового мира)
● Интерфейс (предрасчет)
● Физика
● Сеть (внезапно)
● Анимации
● VFX
● Подготовка данных к рендерингу
○ Задания на отрисовку для GPU
○ Подготовка и отсечение необходимого
● Прочие вычисления

10. “Это ядро мы займем под ИИ”
Да, звук это тоже CPU.
Не заложенный бюджет на звук -
признак плохого техпрода.
Марк Церни, архитектор PS5

11. GPU
Рисует этот бренный мир
● Стильно-модно-молодежно: отсечения и
прочее оптимизационное
○ Пример: depth pass для HZB
● Классический draw call:
рисуем модельку (каждую)
● Рисуем UI
● Пост-процессы
● Различного рода дополнительные расчеты

12. RAM и VRAM
“Чем чотче бытие - тем жирнее текстура”
● Текстуры
● Модели
● Звук
● Буфера для промежуточных
данных и отрисовки

13. Диск и остальные
Размер билда и скорость загрузки данных
● Стриминг данных (и арт, и звук)
● Загрузка уровней
● Работа с сохранениями
● Модель мира
Помните Rage? Или загрузки в Morrowind?

14. А как же “редактор”?
Не рантайм, но влияет:
● Архитектура проекта и время его сборки при правках
○ Правильная структура кода может сокращать время сборки в разы
○ Да, это C++
● Связность классов проекта - сколько ассетов загружается на старте
движка
○ А также сколько классов и ассетов загружаются при запуске тестовой
игры в редакторе
● Можно ли тестировать проект без танцев с бубном (актуально для
сетевых проектов и комплексных ААА с пост-обработкой ассетов)

15. КОГДА?
* слышен свист на горе

16. Всегда
Всегда поздно.
Всегда рано.

17. Когда надо начинать оптимизацию?
● Сразу
● На этапе TDD
● В ДНК
● На альфе
● На бете
● На гамме
● На релизе
● После релиза
● Перед релизом
● Никогда

18. На самом деле
Оптимизация - это постоянный процесс.
Преждевременно:
● Выстраивать сверх-производительную cpu-cache-friendly архитектуру без
оценки потенциальных проблем и боттлнеков
● Делать “потенциально более быстродействующие” вещи, если их
реализация требует заметных усилий или времени
Не преждевременно:
● Провести тестирование as early as possible и следовать полученным
выводам и бюджетам
● Концетрироваться на боттлнеках, а не “спичках”

19. КАК?
где же ручки, ну где же
ваши ручки?

20. Ранний этап
● Выявление технических требований и ограничений
○ Бюджеты на игровую логику, звук
○ Бюджеты на отрисовку
● Синтетическое тестирование как метод оценки

21. Оценка скорости работы
8 мс - много или мало?
40% загрузки CPU - хорошо или нет?
180 шейдерных инструкций - как оценить?

22. Требования к полигонажу
От 10к до 500к - разброс на мобилках
От 500к до 10кк - на десктопе (допустим)
А сколько полигонов на персонаже?
Сколько полигонов на оружии?
Сколько полигонов на объекте Х?

23. Дроколлы
42.
Или 242.
На какой сцене считать нагрузку?
Дроколл дроколлу рознь!
Количество объектов != число дроколлов

24. Когда остановиться?
● В кадрах?
● В миллисекундах?
● В объеме памяти?
Определение четкого таргета -
залог психического здоровья

25. И как жить?
● Порядок требований может быть сформулирован только для конкретных
проектных (или игровых) условий
● Требуется проведение синтетических тестов, эмулирующих конечные
условия, для получения оценочных данных
● Что-то пойдет не так. Обязательно. Должен быть запас.

26. Продакшн
Два подхода:
1. Оптимизируем в конце
2. Следим за проблемами изначально
Ваша игра не будет греть телефон на релизе, если
она не греет на всех промежуточных мейлстоунах
НО! Цена - постоянный контроль

27. Контролируемый продакшн
● Автоматическое тестирование на соответствие ранее определенным
требованиям
● Профайлинг и традиционный индейский вопрос
● Итерирование на реальных ассетах и ситуациях

28. Идеальный случай
● Предпродакшн на высшем уровне - мы четко знаем что делать и как
● Dev билды не вылезают за границы поставленных условий
● Всех били по рукам вовремя

29. Предрелиз
● Рвем волосы на голове и осознаем всю глубину падения
● Ищем удава и отрезаем ему хвост (по самую морду)
● Не всегда возможно, либо:
○ Падает качество арта
○ Проект релизиться с тормозами и фризами
○ “Снова игра на анриле крашится и тормозит”
Но всегда есть PUBG.

30. ПРОФАЙЛИНГ
ctrl+alt+del

31. Уровни профайлинга
● Высокоуровневый профайлинг (“злые попугаи - там”):
○ “Треть проца отнял слейт”
○ “Частицы частично всё жрут”
○ “У нас есть звук”
● Низкоуровневый профайлинг
○ “Дьявол кроется в функции UWorld::Tick”
○ “Анимация жука на дальнем плане считается каждый кадр”
○ “Разрушаемые табуретки рисуются по 100 мс”
● Здравый смысл
○ А что мы ждем на данном железе?

32. Здравый смысл (существование попугая)
• Диспетчер задач (серьезно!)
• Симуляция различных ситуаций
• Зависимость от разрешения
• Меняем размеры текстур
• Отключаем пост-эффекты
• Псевдо-scalability
• SpaceSniffer на собранном билде

33. Ищем попугаев (безусловно высоких)
• Unreal Insights (ищет попугаев комплексно)
• CPU + Render
• Файловая система
• Сеть
• Stat GPU
https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/Performance/GPU/index.html
• Memory Dump
https://www.unrealengine.com/en-US/blog/debugging-and-optimizing-memory

34. Разбираем на кусочки
● MSVS C++ Profiler
● GPU
○ RenderDoc
○ Intel Graphics Frame Analyzer
○ NVIDIA Nsight
● Прочие индивидуальные инструменты

35. А ДАЛЬШЕ?
где анрил, чертяка?

36. Впихиваем невпихиваемое
● Много дроколлов? Объединяем чтобы было меньше (инстансинг, merge)
● Много полигонов? Отрезаем (culling, LOD)
● Много памяти и долгая загрузка? Ищем лишнее (async loading, soft object,
streaming)
● Всего много и всё надо? Приносим кровавую жертву богам Хаоса
Серебряной пули - нет. Но есть документация и “Engine Features”:
https://docs.unrealengine.com/en-US/Engine/index.html

37. СПАСИБО!

38. Владимир Алямкин
+7 916 99 228 65
v.alyamkin@corp.mail.ru
https://alyamkin.com