GameMaker Studio开发：Shader开发_Shader性能优化技巧

最新推荐文章于 2025-02-04 22:39:34 发布
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分类专栏： 游戏开发 文章标签： 性能优化 服务器 运维 游戏 android java
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Shader性能优化技巧

在GameMaker Studio开发中，Shader的性能优化是一个非常重要的环节，尤其是在动作游戏中，高帧率和流畅的视觉效果是玩家体验的关键。本节将详细介绍如何优化Shader的性能，包括减少计算量、合理使用纹理、避免不必要的状态切换等技巧。

1. 减少计算量

Shader的计算量直接关系到其运行效率。减少计算量的方法有很多，以下是一些常见的技巧：

1.1 简化计算公式

在编写Shader时，尽量使用简单的数学公式来减少计算时间。例如，使用线性插值（lerp）代替复杂的三线性插值（trilinear interpolation）。

示例：线性插值和三线性插值

// 线性插值（lerp）

float lerp(float a, float b, float t) {

    return a + t * (b - a);

}



// 三线性插值（trilinear interpolation）

float trilinearInterpolation(float a, float b, float c, float d, float e, float f, float g, float h, vec3 t) {

    float x0 = lerp(a, b, t.x);

    float x1 = lerp(c, d, t.x);

    float x2 = lerp(e,
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阿拉平平的专栏
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shader中，纹理采样和三角函数哪个更消耗性能，参考：http://gad.qq.com/question/detail/30644 shader移动平台优化，参考这篇
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在 Unity 开发中，Shader 变体的管理和优化是提升游戏性能的重要环节。不合理的 Shader 变体可能导致性能下降、内存占用增加以及构建时间延长等问题。本文将深入探讨 Unity Shader 变体优化的方法和技巧。
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shader优化方案
hjssss的博客
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1 带宽控制 定点数，面数，纹理的分辨率 2 动态批处理 drawcall次数 3 降低精度 float ->fix ->half 4 用经验公式，代替复杂计算 Blindphong 去代替经典公式 5 警惕透明渲染效果 不透明： 近->远 透明： 远->近 改变渲染顺序，导致多次渲染一次 6...
Shader编程：Shader优化与性能分析_2024-07-21_09-39-32.Tex
02-04 915
通过使用Profiler工具、GPU性能监控以及代码调试与优化，我们可以有效地分析和提高Shader的性能。这些工具和技巧帮助我们识别性能瓶颈，优化Shader代码，从而在不牺牲视觉效果的前提下，提高游戏或应用的运行效率。注意：上述代码示例和工具使用说明是基于特定游戏引擎（如Unity）和硬件（如NVIDIA GPU）的。在不同的环境下，可能需要使用不同的工具和方法。
Shader 优化相关资料整理
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什么是渲染管线 注： 应用程序阶段：主要是CPU与内存打交道，例如碰撞检测，计算好的数据（顶点坐标、法向量、纹理坐标、纹理）就会通过数据总线传给图形硬件 。 几何阶段：其实上图有个问题（网上不少博客也没写清楚这个问题），根据 OpenGL 蓝宝书（Super Bible）上的讲解，“几何图元装配”应该位于“细分着色器”阶段之后（细分着色器处理的还是一个个 Patch），然后再进入...
[Unity] Shader的几种优化方式
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12-29 982
优化变量类型 数据类型在定义的时候，应尽量根据自己的需求，分析之后选择一个既能满足开发需求，又能尽量降低由数据大小造成的性能问题。 shader中支持的数据类型： float：高精度浮点值，通常是32位，也是三者中最慢的一个。它对应的还有float2，float3和float4。 half：中精度浮点值。通常是16位，范围是-60000至+60000，它适合存储UV坐标，颜色值
GPU 性能分析 + Shader 性能优化的一些指标及其含义
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进程（Process）和系统（System）的性能指标 一、Process 某进程的性能指标- 即以下这些指标是特定于当前选定的某个进程的。 CPU CPU 性能指标. CPU Utilization %:　该进程处于活跃状态的 CPU 时间百分比。如图所示 EGL EGL是渲染 API (如 OpenGL ES ) 和原生窗口系统之间的接口。 OpenGL ES 通过驱动向 GPU 发送相关指令，控制图形渲染管线状态机的运行状态，但是当涉及到与本地窗口系统进行交...
【unity】shader优化总结-转载
wuxiaoming1733的专栏
03-05 2016
当简化的精度满足的时候，FP16的管线工作的不错。然而，依然建议经常检查优化后的结果会不会出现精度瑕疵。当16位的浮点精度硬件可用，并且着色器使用中精度的时候，16位与32位的转化使用修饰符是无开销的，因为被USC ALU管线包含了它。然而，当着色器不使用16位指令或者例如早期的Rogue硬件硬件不包含16位浮点管线，指令只会在常规的32位管线执行并且因此也不会有转化发生。
Unity性能优化（2）：渲染管线和优化策略
qq_37816847的博客
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这个过程的一般结果是，当着色器进行早期开发时所需的输入数据，现在一旦获得了期望的效果，就会变成冗余数据。GPU 使用更小的数据类型来计算比使用更大的数据类型(特别是在移动平台上)往往更快，因此可以尝试的第一个调整是用较小的版本(16位浮点)或甚至固定长度(12 位定长)替换浮点数据类型(32 位浮点)。LOD系统的核心思想是在越远的距离上使用更简化的模型，而在越近的距离上使用更具细节的模型。使用的纹理越多，则在调用过程中丢失的缓存就越多，制作的纹理越大，将它们传输到纹理缓存中所消耗的内存带宽就越多。
【Unity】Shader优化总结
真像大白阿的博客
01-29 4511
分为三个部分：Unity官方文档，GDC，个人经验。 Unity Manual 1.计算量优化。着色器进行的计算和处理越多，对性能的影响越大。针对不影响最终效果但依然进行计算的无效代码，进行移除操作。计算的频率也会影响游戏的性能。通常，像素着色器比顶点着色器的执行次数要多。在可能的情况下，将计算从像素着色器移动到顶点着色器，或将它们完全在着色器移除，在脚本中计算并传递给着色器。 2.表面着色器优化。Unity提供的表面着色器非常适合编写与光照交互的着色器。针对特定情况设置关键字以使着色器效率更高或减小
Shader优化方案、shader变体
Sevol_Y
04-13 1291
Unity的Shader绝对是个黑盒，困扰了很多开发者，我也陆陆续续被困扰了好久。首先我们需要知道Unity的Shader从编写到最终被GPU执行经历了什么？编写Shader的时候我们用的是HLSL语言，在打包的时候会根据目标平台生成对应的着色器语言，如Android平台是GLSL，iOS平台则是MSL。无论是整包，又或是构建Assetbundle，GLSL或MSL会被打进包中。这也能解释当使用AssetStudio这样的解包工具解开Shader的时候是无法看到原本的HLSL代码的。
可以讲，gamemakerstudio2023的shader编程吗，入门级
02-20
<think>好的，用户现在想了解GameMaker Studio 2023的Shader编程入门。之前他们问过矩阵的行列式计算，现在转向游戏开发中的着色器，可能是对图形编程感兴趣。需要先确定他们的背景，是否已经有GameMaker的使用经验，或者编程基础如何。 用户需要的是入门级的内容，所以应该从基础概念讲起，避免太专业的术语。首先，要解释Shader是什么，在GameMaker中的作用。然后，可能需要介绍GML和GLSL ES的关系，因为GameMaker的Shader使用的是GLSL ES，这点需要明确。 接下来，要考虑用户可能的使用场景。他们可能想实现简单的视觉效果，比如颜色变化、动态纹理或者光照效果。需要给出具体的例子，比如如何改变颜色，如何制作灰度效果，这样用户能更快上手。 另外，用户可能对Shader的结构不太了解，所以需要拆解顶点着色器和片段着色器的基本结构，说明每个部分的作用。比如，顶点着色器处理顶点位置，片段着色器处理像素颜色。同时，要提到GameMaker中的内置变量，如v_vColour和v_vTexcoord，这些是常用的，需要解释清楚。 还要注意提到如何在GameMaker中创建和应用Shader，步骤可能包括创建Shader资源、编写代码、在对象中应用。可能需要提醒用户常见的错误，比如变量未声明，或者语法问题，特别是GLSL ES的严格性。 用户可能对更复杂的应用感兴趣，但作为入门，应该先打好基础。最后，可以推荐一些学习资源，比如官方文档和社区教程，帮助他们进一步学习。需要保持回答的友好和鼓励，让用户有信心继续探索。</think>好的！我来为你介绍 **GameMaker Studio 2023（GMS2）的 Shader 编程入门**，内容尽量简单易懂，适合零基础学习。 -- ### **1. Shader 是什么？** - **定义**：Shader（着色器）是一段运行在显卡上的小程序，用于控制图形渲染的细节，比如颜色、光照、纹理混合等。 - **在 GameMaker 中的作用**： - 实现特效：如模糊、像素化、动态光影、水波纹等。 - 优化性能：将复杂计算交给 GPU 处理，减轻 CPU 负担。 -- ### **2. GameMaker 中的 Shader 类型** GMS2 支持两种 Shader： 1. **顶点着色器（Vertex Shader）** - 处理物体的顶点位置（如位移、旋转）。 2. **片段着色器（Fragment Shader / Pixel Shader）** - 处理每个像素的颜色（如变色、透明度、纹理混合）。 --- ### **3. 编写 Shader 的基础语法** GameMaker 的 Shader 使用 **GLSL ES**（OpenGL Shading Language 的嵌入式版本），语法类似 C 语言。 #### **基本结构示例** ```glsl // 顶点着色器（简单示例，直接传递位置和纹理坐标） attribute vec3 in_Position; // 输入：顶点坐标 attribute vec4 in_Colour; // 输入：顶点颜色 attribute vec2 in_TextureCoord;// 输入：纹理坐标 varying vec2 v_vTexcoord; // 输出：传递给片段着色器的纹理坐标 varying vec4 v_vColour; // 输出：传递给片段着色器的颜色 void main() { gl_Position = gm_Matrices[MATRIX_WORLD_VIEW_PROJECTION] * vec4(in_Position, 1.0); v_vColour = in_Colour; v_vTexcoord = in_TextureCoord; } ``` ```glsl // 片段着色器（简单示例：将纹理颜色反相） varying vec2 v_vTexcoord; varying vec4 v_vColour; uniform sampler2D gm_BaseTexture; // 输入的纹理 void main() { vec4 color = texture2D(gm_BaseTexture, v_vTexcoord); // 获取原始颜色 color.rgb = 1.0 - color.rgb; // 反相颜色（RGB取反） gl_FragColor = color * v_vColour; // 输出最终颜色 } ``` --- ### **4. 关键概念解释** #### **(1) 变量类型** - `attribute`：从 CPU（GameMaker）传递到顶点着色器的数据（如位置、颜色）。 - `varying`：在顶点着色器和片段着色器之间传递的数据（如纹理坐标）。 - `uniform`：从外部（GameMaker代码）传入的全局常量（如时间、鼠标位置）。 #### **(2) 内置变量** - `gm_BaseTexture`：物体默认的纹理。 - `gl_Position`（顶点着色器）：输出顶点的最终位置。 - `gl_FragColor`（片段着色器）：输出像素的最终颜色。 #### **(3) 常用函数** - `texture2D(texture, uv)`：根据纹理坐标 `uv` 获取颜色。 - `sin()`, `cos()`：用于动态效果（如波浪动画）。 - `mix(a, b, t)`：线性插值混合两个值。 --- ### **5. 如何在 GameMaker 中使用 Shader？** #### **步骤 1：创建 Shader 资源** 1. 右键点击资源树 → **Create → Shader**。 2. 分别编写顶点和片段着色器代码。 #### **步骤 2：在代码中应用 Shader** ```gml // 应用 Shader（例如在 Draw 事件中） shader_set(my_shader); // 启用 Shader draw_self(); // 绘制物体（此时会应用 Shader） shader_reset(); // 关闭 Shader ``` #### **步骤 3：传递 Uniform 变量** ```gml // 例如传递时间变量到 Shader uniform = shader_get_uniform(my_shader, "u_time"); shader_set(my_shader); shader_set_uniform_f(uniform, current_time); // current_time 是 GameMaker 中的时间值 draw_self(); shader_reset(); ``` --- ### **6. 入门级示例：灰度化 Shader** ```glsl // 片段着色器：将画面转为黑白 varying vec2 v_vTexcoord; varying vec4 v_vColour; uniform sampler2D gm_BaseTexture; void main() { vec4 color = texture2D(gm_BaseTexture, v_vTexcoord); float gray = dot(color.rgb, vec3(0.299, 0.587, 0.114)); // RGB转灰度公式 gl_FragColor = vec4(gray, gray, gray, color.a) * v_vColour; } ``` --- ### **7. 学习建议** 1. **从简单特效开始**：如颜色反转、灰度、闪烁。 2. **调试技巧**： - 使用 `show_debug_message()` 输出变量值（需在 GML 中处理）。 - 逐步修改 Shader 参数观察效果。 3. **参考资源**： - GameMaker 官方文档：[Shader Functions](https://manual.yoyogames.com/#t=Additional_Information/Shaders.htm) - 社区教程：[YouTube 上的 Shader 入门教程](https://www.youtube.com/results?search_query=gamemaker+shader+tutorial) --- 如果有一个具体的特效需求（比如水流效果、光晕等），可以告诉我，我可以给出更针对性的代码示例！ 🎮
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