[Unity技巧]查Package包内的问题的小技巧

前言

这几天在查一个unity中inputsystem这个输入控件在有的手机端上出现ui的输入不响应,为了查找这个问题,我开始研究该怎么在package包内的文件输出一些关键日志,毕竟在手机端不太方便断点调试。在打印中我发现了两条路线,一个是用反射,这个是我最开始的方案,机缘巧合让我发现了可以把package包使用本地的文件打包进移动端。现在我就基于这两个方案讲讲我遇到的坑

正文

反射

因为我是为了获取到封装好的类中的一些数据,所以我所讲的只是我用到的一些功能,其他关于特性,动态赋值这些功能我应该不会讲。
当我们拿到一个对象,我们一开始想通过getType来获取它的类型,通过获取到的类型我们就可以通过它的实例来获取到它的一些属性值,比如我们想获取到变量的值,我们就可以通过type.GetFields(变量名).GetValue(实例)就能获取到变量的在当前这个实例中的数据。其他的什么属性呀,方法呀,都能这样获取到。
如果我们获取一个数组就有点麻烦了,首先我们得先判断这个对象是不是一个数组类型,如果是数组类型,我们就可以把这个对象转成迭代器(IEnumerable)这个迭代器是基础迭代器,它内部是object这个类型的,然后继续获取属性,获取对象,这样一点点的拿到我们想知道的数据。
在获取属性的时候记得要传入这个属性的类型,比如instance(实例化的),Public(公共),NonPublic(非公共)。

本地Package包


一个没有修改过的package包可以看到在他的说明左下角有个Develop这个选项,在我看来这个选项就是代表你可以把这个package包自定义开发。可以做成自己的自定义(可能会有些包不支持)。当我们选中了这个选项之后

这个包的位置就换到了Custom本地package了,它就被下载下来了,放到的路径在我们的Package路径下同名的文件夹下,然后我们重新加载我们的工程,就可以发现脚本的路径已经换掉了,还没有本地化之前的包是在Library/packageCache这里的。

然后我们去看Packages路径下的Packages-lock.json文件夹就会发现上面这样的修改。

结束语

我们在日常工作中经常会遇到需要去调试源码的情况,但是在手机端这种调试很麻烦,所以我们只能通过打印log去验证我们一些想法。调试麻烦不是说不能调试,我之前就在xcode上调试过unity工程,太麻烦了。

【unity】协程和迭代器

前言

在很早之前忘了是哪次面试还是什么时候,有人问我协程是什么,那时候我根本就没有这个概念,所以在网上找了一些资料,发现很多人都是讲协程和什么线程这种概念的区别,某一次我看到了某篇文章,上面详细讲解了一次协程的原理,和自己实现一个协程。那时候我也想自己去了解一下,但是因为各种各样的缘由,我在前段时间看书看到了迭代器这一章的时候,根据迭代器的定义,发现协程其实就是一个迭代器的一种实现。现在我就简单的基于协程的原理来通过迭代器实现下这个功能。

正文

迭代器

迭代器是一种设计模式,在所有讲设计模式的书上都有介绍的。它是对于遍历的一种封装,它依赖于一个叫迭代器的接口,我们通过实现这个迭代器的接口可以对各种集合的一个遍历,我们可以不用关系这个集合是数组,列表还是散列表的。

c#中的实现

  1. IEnumerable和IEnumerator
  2. IEnumerable<T>和IEnumerator<T>

上面的两个的区别是一个是基于泛型的接口还有一个是非泛型的接口

枚举源

借助c#语言的一个强大的功能,能够生成创建枚举源的方法。这些方法称为“迭代器方法”。迭代器方法用于定义请求如何在序列中生成对象。使用yield return 上下文关键字定义迭代器方法。可以在迭代器方法中使用多个离散yield return语句。迭代器有一个重要的限制:在同一个方法中不能同时使用return语句和yield return语句。

IEnumerable和IEnumerator

当我们自己实现一个迭代器的时候,我们需要创建两个类,分别继承IEnumerable和IEnumerator这两个接口,他们最重要的是IEnumerator,IEnumerable这个接口需要实现的方法是返回一个IEnumerator的对象,然后我们通过对IEnumerator进行遍历。在实现IEnumerator接口的时候我们需要实现一个是MoveNext这个方法,它是用来判断集合中是否还有下一个元素,Reset这个方法用来重置遍历,下一次从头遍历。Current这个方法是用来获取当前遍历的元素。Dispose这个方法是用来对迭代器进行回收。枚举器用来是读取集合中的数据,不能用来修改基础集合。在最开始的时候枚举数定位在集合中第一个元素的最前面,所以在reset的时候把这个枚举数定义为-1,当我们调用MoveNext的时候会判断当前的枚举数(++curindex)是否在集合的最后一位,如果已经在最后一位了,那就会返回一个false,然后current的值不变,如果不在最后一位,那就把current的值修改到下一个元素。因为是通过枚举数来确定是否在集合的最后一位,所以当我们对集合做出了修改,就会导致枚举器的行为是不确定的。在这里我发现了一个事情,就是默认的IEnumerator的current的返回值是一个object的类型,这个会不会就是人们常说的用foreach来遍历集合会有很高的消耗呢?毕竟如果是一个int这样的值类型会有一次拆装箱的操作。如果说被优化了,那优化点就是值类型的泛型他们单独实现。通过我查看了下他们的源码发现真的是这样的,他们对list的IEnumerator自己改成了一个Enumerator的一个结构(struct)内部实现的Current是一个T的泛型,所以这里就不会出现我看到的拆装箱的操作。

yield

  1. yield return <expression>
  2. yield break

使用yield return 语句可一次返回一个元素。
迭代器方法运行到yield return语句时,会返回一个expression,并保留当前在代码中的位置。下次调用迭代器函数的时候,将从该位置重新开始执行。
使用yield break来终止迭代器。
返回yield或IIEnumerable的迭代器的IEnumerator类型为object。所以当我们yield return返回一个int这样的值类型的时候会进行一次装箱操作。
yield break
是用来跳出迭代器的。

协程

    IEnumerator test2 = test();
                while (test2.MoveNext())
                {
                    Console.WriteLine(test2.Current);
                }
     IEnumerator test()
            {
                Console.WriteLine(DateTime.Now);
                yield return new test1();

                Console.WriteLine(DateTime.Now);
            }

            public class test1
            {
                public test1()
                {
                    System.Threading.Thread.Sleep(2000);
                }
            }

看到上面的代码有没一种很熟悉的感觉,这个是我实现的一个延时执行下一行代码的协程,在实现的时候,我一直在想,其实我们可以把expression当成是一个同步阻塞方法,当这个方法执行结束了之后,我们的迭代器再执行下面的方法。

结束语

万变不离其宗,掌握了原理其实很多东西都是很简单的。当前我就吃了研究不深的亏,很多东西都是用就完事了。现在回想起来,知识这个东西还是不能拖的,趁着热情还在,仔细研究透。

【插件】Wwise在unity中的使用

Wwise 内存管理

SoundBank

初始化Bank

我们现在打包出来的路径下能看到一个叫Init.bnk这个Bank,它包含了工程所有通用信息。是在生成SoundBank时自动生成的,每个工程只有一个。在启动游戏的时候加载的第一个Bank必须得是它。如果不是它会影响其他的Bank无法加载。

正常SoundBank

包含Event和播放他们所需要的对象和音频数据。如果当前的event所播放的音频数据是流播放数据,那它会记录到相应的.wem文件。

在Unity中使用SoundBank

使用标识类型

  1. 字符串

    • 提高代码的可读性
    • 把字符串转换成声音引擎使用的ID需要少量的CPU。
    • 声音引擎中不存储字符串。
  2. ID

    • 代码可读性不好
    • 声音引擎在内部使用ID,因此无需占用任何额外的CPU
    • 无需占用额为内存

LoadBank

我们使用AkSoundEngine.LoadBank来使用字符串加载SoundBank的时候,它会返回给我们一个SoundBank ID这个ID是存在SoundBank里的,所以这个ID和我们在wwise内看到的一样。

UnloadBank

使用UnloadBank来卸载SoundBank的时候,我们需要传入的是它的ID,根据上面的加载,我们需要好好保管这个ID,以便我们能正常的卸载ID。

通过内存加载

LoadBankMemoryView

这个方案其实就是通过使用Unity自带的本地资源二进制加载,然后通过AkSoundEngine.LoadBankMemoryView把这部分的数据序列化成声音引擎能使用的数据。它加载的资源是位于内存中的实际位置,不会拷贝资源,所以在使用的时候必须保证内存一直有效,直到卸载掉SoundBank。

LoadBankMemoryCopy()

也是通过序列化数据加载soundbank,这个和上面那个方法的不同之处,是会把数据拷贝到声音引擎的分配内存中,所以当数据被加载完成之后,就可以从unity中卸载掉。

PrepareBank

AkBankContent_All

这个是一个PrepareBank的一个枚举选项,使用这个选项的时候,在加载SoundBank的时候是把它所有的内容都加载进去,在加载媒体文件的时候,运用于类似于PrepareEvent的机制,先查询媒体文件在不在内存中,如果不在就加载媒体文件,如果存在了就不在加载。提高内存的利用率。

AkBankContent_StructureOnly

使用这个选项的加载方式,只会加载时间和结构元数据,会忽略SoundBank中的媒体文件。当SoundBank中不包含媒体文件的时候,它和上面的那种模式可以产生相同的结果。

清空SoundBank

调用ClearBanks()函数可以重置声音引擎中的内容。调用这个函数之后:

  • 所有声音停止播放。
  • 所有SoundBank均会被卸载,包括Init.Bank
  • 所有的State管理均会清空。

注意点

  1. 每个SoundBank只可加载一次。如果试图显式加载一个SoundBank两次的时候,它在第一次加载之后的返回值将会是AK_BankAlreadyLoaded,告诉你已经被加载过了。当你把媒体存在两个不同的SoundBank里,你就可以显示加载它两次,内存中就会出现两份资源,这个时候你就可以使用PrepareEvent的特性,让同一份媒体资源只在内存中存在一份。
  2. 在使用SoundBankID加载的时候,需要在设置中取消勾选“Use SoundBank Names”这个选项,然后生成出来的SoundBank就是ID.bnk格式的。如果使用Wwise自带的Unity插件,就需要注意,它里面初始化的Init.bnk。在使用ID格式是找不到的,所以需要把Init.bnk改成初始化bank的ID名字。
  3. 当把音效资源当成stream加载的时候,会在SoundBank中记录下来音效资源的流信息,在使用event的时候就会去使用Stream Manager来加载流音效资源播放。

流播放

有限的带宽往往会使得存储设备的访问速度成为游戏的瓶颈。因此,为了保持良好的数据传输请求顺序,游戏通常会集中访问 I/O。排序的依据是相对优先级、相对于传输大小的开销要求、吞吐量和延迟。音频一般需要大量的 I/O 资源:音乐和较长的声音在播放时通常从磁盘传输。这块后面单独写一个文章用来讲解,展示先放下不讲了。

使用wwise的event

AKGameObj

在播放wwise的时候,我们首先需要确定游戏对象,因为不管是听者还是发声器,我们都需要知道他们在世界坐标中的位置,通过调用AkSoundEngine.SetObjectPosition我们可以设置场景中物体的位置和朝向。这个物体记录到声音引擎中,当我们需要给一个听者或者一个发声器设置场景坐标的时候,就可以使用这个记录的信息。通过AkSoundEngine.RegisterGameObj这个方法,我们可以把场景中的物体在声音引擎中记录一个id,这样的话,我们就可以通过id找到这个物体。AkSoundEngine.UnregisterGameObj通过这个方法,我们就把这个物体从声音引擎里移除掉了。在wwise里去记录gameobject对应id是通过AkSoundEngine.GetAkGameObjectID这个方法来计算的。这样我们把unity场景中的一个物体的位置和旋转信息就在声音引擎通过id记录下来的。

AkAudioListener

对于声音我们需要一个收听音乐的节点,这个脚本就是为了给我们定义一个听者的信息。通过AkSoundEngine.AddDefaultListener来设置一个默认的听者,它将指派到所有的发声器。AkSoundEngine.AddListener可以给发声器设置一个听者,用来覆盖掉默认听者。RemoveListener和RemoveDefaultListener是用来取消听者设置。

AkEvent

播放wwise的事件调用的接口是AkSoundEngine.PostEvent它会返回一个id,这个id可以通过调用stopPlayingID来停止event的播放,但是在看unity内的代码的时候发现只在Windows做了拓展。还有一个停止Event的方法调用AkSoundEngine.ExecuteActionOnEvent传入枚举为stop

AkAmbient

当我们为了节省内存的时候,可以把使用相同Event实例只生成一个声音实例,以便节省内存,调用AkSoundEngine.SetMultiplePositions相当只用了一个声音实例却可以设置不同的位置。

AkEnvironment

当我们想给声音加一个Auxiliary Bus来达到一个混响的效果,我们可以调用AkSoundEngine.SetGameObjectAuxSendValues来添加一个混响的效果。

AkSwitch

当我们使用wwise内的音乐切换功能,相当于在同一组声音内根据某一种规则进行播放的切换。可以使用AkSoundEngine.SetSwitch传入组id和你要切换的id加上播放声音的对象。

Spatial Audio

这个是Wwise一个提供和空间音频相关联的服务的一个模块。普通的wwise提供了一些正常的根据位置,方向,角度的声音渐变效果,和一些声音左右声道的切换的效果,但是我们如果需要对声音进行一些反射,衍射和透射的效果的话,还是需要用到Spatial Audio这个模块。这些的处理很依赖游戏引擎,并且很消耗性能。

Room和Portal

通过Room和Portal进行一次简单的几何抽象,对发声体的声音传播进行准确的建模。对于房间驱动的声音传播,其主要特性为衍射,耦合以及混响的空间化。Room没有尺寸大小,他们通过Portal相互连通,并形成由房间和开口组成的网络。其他房间发出的声音可以通过开口传播至听者所在房间。

衍射

对于相邻Room内的每个发声体,Spatial Audio都会计算相连Portal最近边缘与Shadow Boundary的衍射角。通过衍射角映射衍射系数,通过获取这个系数,我们可以修改发声体的值,obstruction值或者Diffraction值。
还需要考虑到Room的漫反射能量。这部分的衍射也会同时计算出来,在Spatial Audio假定漫反射能量沿着Portal垂直方向从Room向外渗透。因此计算相对于Portal法向量的衍射角。

透射

当听者和发生源不在同一Room且两者无法直接通过Portal看到彼此时,Spatial Audio会向游戏对象应用透射损失系数,并据此对声音穿透墙壁的情形进行建模。通过设置Occlusion曲线或Transmission Loss内置参数。
Room之间的透射损失依据Room设置参数进行计算,并取听者所在Room和发声体所在Room当中的最大值。
若发声体被一个或多个几何表面阻挡,则应用几何构造的透射损失系数。若发声体和听者之间存在不止一个表面,则采用最大透射损失系数。
若声音即被几何构造所阻挡,又跟听者不在同一个room,则应用所有透射损失中的最大值。

在unity中使用

AkRoom

调用AkSoundEngine.SetRoom来设置room(gameobject的id),然后通过音频引擎获取到这个id的gameobject对象,从而得到坐标,设置room的朝向和辅助音频总线等信息,还有就是几何信息(比如collider这样的信息)。值得注意的一点,因为wwise的游戏对象和room的id都是通过AkSoundEngine.GetAkGameObjectID计算出来的,所以当这个对象被设置成游戏对象的时候,不要重复用在roomid。

AkRoomPortal

调用AkSoundEngine.SetRoomPortal来设置Portal的信息

  1. protal的id,通过这个id找到gameobject在wwise内注册的信息。
  2. 设置protal的collider的位置信息,中心点,正前方
  3. 设置protal的大小信息
  4. 设置protal是否激活状态
  5. 设置protal连接的两个room的id

AkRoomAwareObject

当wwise调用了SpatialAudio的时候,它会针对每个发声体和听者调用AkSoundEngine.SetGameObjectInRoom把他们设置到相应的room内。

使用AkEvent

我们可以将RoomID当成发声体的ID来设置PostEvent的gameobject对象。

Geometry

通过Geometry可以把三角形网格发送给Spatial Audio实现reflect模拟早期反射,和模拟声音从发声体到听者位置中产生的边缘衍射。

终结

上面我就讲解了下wwise的音频资源在unity内api的使用方案,其实很多声音的效果我们都是可以在wwise内做好的,比如声音的衰减方式,比如弹壳掉落地上的声音随机在左右声道播放,等等效果。它把很多需要我们在unity中自己实现的一些声音表现,使用wwise让音频制作人员给做好了,我们在游戏内就只需要播放一下声音的事件,和声音资源的管理方案。

【性能】ugui对象不可视

前言

在很早之前我做过一次性能分析,分析物体在各种不可视方案下的性能开销但是这个是在对于Gameobject的分析,现在在做ugui的界面显隐的时候,又多出了好几种方案,现在来最这几种方案做一个分析。

正文

测试代码还是和以前一样,对物体进行10万次显隐操作。

隐藏控件

Canvas

在ugui中,界面的渲染都是基于canvas的,所以当我们隐藏掉canvas这个控件的时候,界面也将看不见,所以我们先来做一次canvas的控件显隐操作

因为我的子物体有6个image所以当canvas被隐藏的时候,它会去回调image的渲染回调,所以我们可以看到调用image.OnCanvasHierarchyChanged调用了120万次。回调中因为会用到一些对象,所以它的GC压力很大。

Image

对于单一的物体,我们以Image为例,它的渲染是基于它的Image这个控件,所以当我们把控件隐藏了,它将不再被渲染

这里我们看到它的主要开销是OnEnable和OnDisable这两个方法。

设置透明

CanvasGroup

CanvasGroup是用来控制子控件的alpha等一些界面属性的,所以当我们把它的alpha设置成0的时候,子节点的alpha的值也就变成0了。

看到ugui放出来的CanvasGroup的代码可以看到它有一部分的实现在c++里的,当CanvasGroup的alpha的值发生变化,应该是要发送消息告诉子节点的透明度的变化,所以这里的120万的调用我们猜测是因为子节点有六个,所以要抛消息到所有的子节点上。

image

当image的alpha的值被设置成0的时候,我们就看不到这个组件了

可以看到它就只需调用自身,没有其他的函数调用。

设置大小

这个就在之前的测试里做过的,因为大小为0的时候,它将不会被渲染出来,所以也就不会可视化出来。改变的是矩阵。

结论

在我看来我觉得还是设置大小是最优的显隐方案,用代码测试一次就好了。大家一起来看看还有什么情况是没有测试到的呢。

【编程基础】值类型和引用类型

前言

值类型和引用类型,对于使用了托管内存的编程语言来说,他们的最大差距就是在分配和回收上的差距。

  • 值类型
    它是在存储在栈上的,当你在创建它的时候,它被压进栈内,在它出栈前,它都将可用,把它传进别的函数内使用的时候,这个时候复制了一份它的内容,然后把这个新拷贝内容给压进栈内。所以我们在函数内改变的值,只是改变了这个新压入栈的值,当然了我们也可以把这个值的引用传入进来。这里说将的值类型其实都是在函数中的局部变量。

  • 引用类型
    它是存在托管堆上的,我在这里所说的类型区分都是基于托管内存的编程语言来说的。当我们创建一个对象的时候,先告诉托管堆给我们分配一块内存,然后它把这个内存的地址引用返回给我们,然后我们就在这块内存内做一些操作,存一些数据,一些别的托管内存的一些指针。

引用类型中包含的值类型

如果引用类型中有值类型的变量实例,那它会在分配给它的内存中开辟值类型所需要的内存大小,给值类型用。那这个时候只值类型就被放在托管堆上了。

正文

看完上面的一些东西,是不是感觉很迷茫呢?有些迷糊值类型和引用类型究竟有哪些区别,究竟是放在堆上还是在栈上,它们之间啥关系呢?下面我就来讲讲。

一位仙气少年

在编程世界里,我们程序启动有一个虚拟机在跑。当我们把世界转向一个玄幻的世界里,那这个虚拟机我们让他叫做小m,是一个刚刚从师门出发,将要去入世,去闯荡一番。那现在我们来给他一些入世需要的装备吧。

绝世武功?

在给小m发放装备的时候 ,我们先去了解小m有哪些功法,他可以克隆一切物体,还会一种世界上绝无仅有的功法,那就是空间术。当他在学习这门功法的时候,他也继承了前人开辟的一大块空间(这个就是托管堆的空间大小),他可以自己去这块大的空间里切割一部分归自己所用。在了解了这些之后,我们来给小m发放装备了,俗话说得好的好,功夫再好也怕手枪,所以我们先给他一把枪,这把枪有个特殊的属性,就是能发射任何东西,但是,大家也知道,弹夹有个特性,就是最后压进来的子弹是最先发射出去的(这就是栈)。其实有了这把枪我们就可以不需要再去给他发放什么装备了。

空间戒子

小m在收拾东西的时候,发现自己想带的东西太多了。这个时候他想起来了自己的空间术。他在仔细研究之后,发现在自己切割下来的空间内,能放和自己相关的任何东西,那他就开始创建了一个空间指环,但是有个不同的情况就是,空间术创建的时候,它的空间大小是不能更改的,当你创建的时候是多大,那就是多大,当你创建的空间指环不够你使用的时候,你就需要重新创建一个更大的空间,然后把原来空间的东西给搬到新空间里,在这个操作是,需要很耗费小m的功力,需要花费他很多时间。现在小m已经创建了一个空间戒子了,他现在把这个戒子带到身上去了(获取引用)。

Hello Word

现在小m带齐了自己的所有装备开始下山了,他下山后看着这个未知的世界,他不知道怎么的就像对着这个世界说上一句“Hello Word”。那现在它就开始使用它的枪打出这几个字了,它开始一个字符一个字符的压入枪内d,r,o,w o,l,l,e,h。然后一口气打出了九发,但是它觉得太不爽了,连续扣动扳机太累的。转念一想,自己有个空间术吗?这把枪不是可以射出任何东西,是不是可以把我这个空间术内的这一整块空间射出去呢?它就开始使用空间术来创建了一个特殊的空间,就是为了能把字符全部装进,这个空间他为了保险,还做了一个限制,就是我只能放一次字符的集合,后面再放进去,那就只能重新在创建一个新的空间,把之前的字符集合给拷贝进去,然后再添加。好了,现在我们开始把这个字符串空间打出去了。一枪出去,天空上炸出了一整句“Hello Word”。小m现在太兴奋了,感觉自己创造了功法的一种新的使用方法。然后疯狂的往天上打枪。

子弹不够了?

突然小m发现他打出来的子弹是空弹,啥都看到。这个时候他也发现了不正常的情况,就是他不能再使用空间术了,这个时候小m慌了,他觉得他最大的一个依仗没有了,他懊恼自己的浪费。这个时候,他疯狂的翻自己的秘籍,就像知道,怎么让自己重新获得空间术。他查了一遍又一遍,终于发现自己的功法不能用是因为他没办法自己开辟空间,只能用继承下来前人的那一整块空间,但是在刚刚那一波疯狂输出的时候,这块继承的空间以及被消耗殆尽了。然后他再一次翻阅前人所遗留下来的文档,发现了,这个空间术在开辟空间的时候,只是暂用了前人的空间,前人空间有个特殊的属性,就是,当发现你没有再使用的时候,它就会把这被你借走的空间给拿回来,把里面的东西清空了。但是这个属性跑起来的这段时间内,小m就没有办法使用空间术了。小m发现了这样的一个属性的时候很高兴呀,感觉自己将再一次能掌握到空间术了,他开始研究起来,究竟什么情况下会被认识这块空间不被自己使用了。原来是自己把空间术所返回过来引用给遗弃掉,就是当自己从枪里发射出去,其实就是把引用给抛走了。现在小m就开始等待空间恢复了。

这颗子弹真奇怪

小m在探险的时候,发现了一种特殊的材质(接口),我们称这个材质为I。这个材质自带一种空间属性,小m用这个材质做了一枚子弹(struct),当这枚子弹在使用的时候被当成I类型使用的时候(装箱),它就突然变成了一个引用类型,它会把它所有的东西都包装到空间槽内,然后把自己变成一个引用类型的子弹。当把它当成一个struct类型的子弹使用的时候(拆箱),它会把它放置在空间槽内的东西都打包拿出来,变成一个真正的子弹,那部分被它用来放物体的空间槽就被遗弃了。等待回收。

后记

这篇太难产了,想换个写法,感觉自己还是写不出来,这种的写法不太适合我