[Unity] GPU动画实现（一）——介绍

当谈到戴森球计划的时候，我师兄说里面的动画都是一个叫GPU动画的东西来实现的，几乎一切图形功能名字扯到GPU的时候，通常都是高性能的体现，让我不禁好奇GPU动画是什么东西。

定义

首先什么是GPU动画，GPU动画是将动画的顶点信息记录下来，通过Shader在顶点着色器阶段重新设置顶点的位置，从而渲染出动画。因此GPU动画是典型的空间换时间的方案。

实现步骤

本系列主要目标是实现GPU动画，围绕这个目标要做的几个步骤

1.网格合并

2.材质合并

3.生成动画数据

4.渲染GPU动画

特点

使用GPU动画最大的优点就是可以进行合批，减少batch。然而使用GPU动画有以下几个限制

1.模型顶点数不宜过多

因为GPU动画是一种将顶点信息记录下来的空间换时间的方案，因此顶点数量和空间大小关系紧密，顶点越多空间占用越多。经验论下，模型的顶点不宜超过16000，即2^14，不过这也不是绝对的，如果动画帧数较少的话，可无视该条件。

2.动画时间不宜过长

简单来说，和上一个原因一样。如果顶点数较少，可无视该条件。

这里可以提供一个粗略的计算公式：顶点数 * 动画时间对应的帧数 = 空间大小

3.切换动画的复杂情况

每个texture对应一个动画，意味着我们需要切换动画的时候我们必须重新设置texture，这可能会使情况变得复杂，无法记录的动画播放状态，合批导致针对单一对象进行修改texture导致的性能退化。

4.材质合并后的空间大小

材质合并会将多张材质合成一张，因此一个可预见的问题是生成的材质过大，原本多批次的渲染变成单次渲染后，反而因为材质过大导致效率降低。经验论来说我们总是希望贴图尽可能的小，或者将重复用到的贴图从合并后的贴图中剔除出去。