研發實戰：如何通過RenderDoc優化Quest應用

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用RenderDoc來優化Quest應用

（映維網 2019年12月11日）Oculus開發者關係團隊的其中一個主要任務是幫助開發者優化遊戲，令其能夠有效地支持所有的Oculus硬體。日前，所述團隊中的開發者關係工程師克里斯蒂亞諾·費雷拉（Cristiano Ferreira）曾為數款Quest首發內容提供了幫助。日前，他撰文介紹了如何通過RenderDoc來優化你的Quest應用，包括如何輕鬆將其集成至你的工作流程，相關的基礎知識，以及允許你在未來利用這項有用工具的技巧經驗。下面是映維網的具體整理：

RenderDoc是一項用於窺視應用渲染機制幕後情況，從而確定事情是否按預期進行的優秀工具。對於商用遊戲引擎，實際的渲染代碼要麽是隱藏，要麽難以通過於各種內置子系統來解密。如果能夠看到引擎是如何確定場景在單幀中的渲染方式，何樂而不為呢？歡迎使用RenderDoc。

當你通過RenderDoc捕獲一幀時，它會按照幀的發出順序記錄所有圖形API命令和資源，然後再播放它們，這樣你就可以判斷事情是否按照預期進行。RenderDoc同時可以幫助你大致了解GPU執行繪製需要多少時間和繪製邏輯組（由調試標記表示）。由於基於圖塊的渲染的性質，數字本身並非100％精確，但彼此之間足夠準確。換句話說，你看到的不是“這個繪製調用花費了1.34毫秒”，而是能夠查看所有繪製，並發現覆蓋類似像素量的1.34毫秒繪製要久於0.2毫秒繪製，然後再確定用於生成所述繪製的asset和管道狀態是否足夠優化。

關於RenderDoc的另一個關鍵要點是，它完全免費，並且開源。你應始終使用最新的公共穩定版，從而確保工具納入了所有的新功能，錯誤修複和性能優化。具體請訪問官方的RenderDoc下載頁面，並選擇適用於你所選擇平台的副本。

注：本文將隨時間推移而動態地增刪補充。

1. 開始使用RenderDoc

我們先來快速過一遍首次打開RenderDoc後的基本窗口項目。在棋盤格主窗口的上方，你會看到一系列的標簽。以下是每個項目的簡要概述：

Timeline（時間線）:能夠直觀地顯示不同階段（不透明，透明，天空盒，early-z，陰影通道等）所花費的時間。它同時會顯示渲染目標的讀/寫，所以你可以快速查看生成幀的方式是否會產生成本昂貴的解析成本。

Event Browser（實踐瀏覽器）:列出幀的所有API調用，並且用調試標記標簽分開邏輯繪製組。在這裡選擇繪製會根據情景填充/更新所有其他選項卡（紋理查看器和網格查看器等）.RenderDoc tabbed functionality

Texture Viewer（紋理查看器）:顯示所選繪製的輸入紋理和輸出紋理（RT）。單擊單個紋理可以查看其格式/分辨率/可用的MIPS/MSAA級別等。

Pipeline State（管道狀態）:選擇任何管道狀態以查看綁定資源的所有屬性和材質屬性（透明度/混合狀態和紋理/采樣器等）。

Mesh Viewer（網格查看器）:在本地空間查看輸入網格，從而確定正在進行繪製的是哪個繪製。你同時可以看到頂點數目（對於驗證LOD系統非常有用），螢幕空間中的後投影視圖和頂點屬性等。

Launch Application（啟動應用）:選擇要運行並附加到RenderDoc host的應用程序。如果你選擇的情景是“Local”，則可以在計算機執行應用程序。如果選擇的情景是“Remote：Oculus Quest”，你將獲得設備可用包的列表。

Resource Inspector（資源檢查器）:顯示渲染目標，臨時緩衝區，紋理，著色器和網格等所有GPU相關資源的列表。

Statistics（統計數據）:顯示你的繪製次數和GPU記憶體使用情況等。

2. 將RenderDoc附接到Oculus Quest

在命令提示符中運行adb devices命令時，請確保其枚舉。第一次通過USB數據線連接Oculus Quest時，頭顯內會提示你允許從主機訪問。為了確保穩定性，我建議使用USB 2.0 A到USB-C或專用的Oculus Link數據線。如果你看到設備，則設備應該在RenderDoc窗口左下角的情景菜單中可用。從列表中選擇Oculus Quest，等待幾秒鐘，系統將會RenderDoc捕獲層APK傳輸到設備，並讓客戶端連接到遠程情景的伺服器。

3. 啟動並將RenderDoc附接到你的遊戲/應用

要啟動應用程序，請轉到正確的選項卡“Launch Application”，然後單擊“Executable Path”旁邊的小圖標。這將打開一個文件瀏覽器，而你在其中可以看到可執行文件，或者如果是Oculus Quest，它將顯示設備所有可用的APK。如果你在本地（PC），你同時可以設置工作目錄（如果它與默認目錄不同）。

單擊右側的“Launch”按鈕以啟動附接RenderDoc的應用程序。（注意：需要是項目的Development Build才能進行附加）。

4. 捕獲一幀

要進行幀捕獲，只需點擊“Capture Frame(s) Immediately”按鈕。然後，RenderDoc將攔截針對圖形情景的所有調用和asset等，並將它們保存在.rdc文件中。提示，如果出現問題，請遮住面罩附近的接近傳感器。有時，我會貼上一條膠帶，這樣我在進行分析和優化時可以繼續使用設備。如果在接近傳感器檢測到頭顯處於關閉狀態時進行幀捕獲，這將會導致生成空幀。你生成的文件將顯示在“Captures collecte”部分。如果退出RenderDoc，我總是習慣將捕獲的內容保存到桌面，這樣可以方便以後重新加載。如果是使用Oculus Quest時捕獲，則.rdc文件需要傳輸到主機PC，這可能需要更長的時間。

注意：如果你正在為Oculus Quest開發內容，並且在捕獲時應用程序崩潰，這通常意味著系統記憶體已用完（可以查看RenderDoc日誌，從而確保問題所在）。當在設備上進行RenderDoc捕獲，必須保證足夠的可用記憶體來支持應用的記憶體需求，renderdoc捕獲層的記憶體需求，以及保存生成的.rdc文件所需的記憶體。下面是減少遊戲記憶體佔用量以進行捕獲的技巧：

將版本設置成最低的紋理分辨率：Unity提供一個全局選項，可使八分之一紋理大小並啟用紋理流式傳輸

在優化階段，移除場景的額外加載以代替完全卸載和完全加載。

盡可能移除所有音頻。

5. 調查你的捕獲

獲取概述：我通常會首先打開“Statistics”選項卡以查看我發出了多少繪製調用。這同時會告訴我正在使用的GPU記憶體量，並且提供一個直觀的細分。

可視化繪製/時間：接下來，打開“Texture Viewer”選項卡，打開“Overlay”菜單中的“Highlight Draw Call”選項，單擊“Gather Timings (clock)”按鈕，最後在“Output”紋理部分中選擇“Render Target”。這樣做會為我提供每個繪製調用的相對定時，並幫助我找出花費時間最長的繪製調用。我可以在“Event Browser”中單擊任何調用，並在“Render Target”查看器中突出顯示。

優化：這時，我將尋找具有最高定時的繪製，並嘗試確定原因。著色器過於複雜嗎？輸入資源屬性設置不正確嗎？我的渲染順序異常嗎？

6. 總結

我們已經介紹了將RenderDoc附加到Oculus Quest遊戲或應用程序的基本知識，後面我們就以繼續深入探索。我們很快將發布後續的博文，從而幫助你進一步了解硬體和軟體堆棧，並為應用程序提供最佳的渲染方法和設置。如果你想挖掘更多的RenderDoc資源，請務必查看官方的RenderDoc網站和文檔。你可能同時會發現其他方便的入門資源，包括簡介，快速入門指南和Android使用指南。