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和Native层的穿梭调用

SetActive 方法的调用涉及跨越 C# 层 和 Native 层 之间的通信，这比单纯在 C# 层内进行的操作要慢一些。因此，频繁调用 SetActive 可能会导致性能下降，尤其是在大量对象需要频繁被激活或禁用的情况下。

为了更好地理解这个问题，我们可以分解它的几个要点：

1. C# 层和 Native 层

• C# 层：这是我们在Unity中编写的脚本部分，运行在.NET环境中。Unity的用户代码通常是通过C#来编写的。
• Native 层：这是指Unity底层的原生代码部分，通常用C++编写，负责处理渲染、物理模拟、输入事件等。Unity引擎的核心功能大多是在Native层中实现的。

SetActive 的调用不是仅仅在 C# 层完成的。它需要将操作传递给底层的Native代码进行实际的对象激活或禁用。因此，调用 SetActive 时会涉及 C# 层到 Native 层的穿梭调用，这需要一定的开销。

2. C#层到Native层的穿梭调用

• 这种跨层调用会增加额外的性能开销，因为它需要在两者之间进行上下文切换。具体来说，C# 层的操作需要将信息传递给底层的引擎，后者再执行实际的激活或禁用操作。
• 这个过程不仅仅是简单的函数调用，它还涉及线程同步、内存访问等系统级操作，可能会带来性能瓶颈，特别是在频繁调用时。

3. 频繁调用 SetActive 的性能问题

• 当 SetActive 被频繁调用时，Unity引擎需要处理大量的激活和禁用操作，这不仅会占用CPU时间，还可能导致垃圾回收（GC）和其他性能问题。因为每次激活/禁用对象时，Unity会重新计算和更新对象的状态（包括它们的渲染状态、层级关系、组件启用状态等）。

渲染开销

SetActive 会导致 Canvas 抛弃其 VBO（顶点缓冲对象）数据：

• SetActive 是一个用来启用或禁用游戏对象（包括UI元素）的方法。当一个对象被禁用时，它会从场景中移除（不再渲染）。
• 对于 Canvas 组件来说，禁用后，它会丢失与渲染相关的顶点缓冲区（VBO，Vertex Buffer Object）。VBO 存储了渲染物体所需的顶点数据。当 Canvas 被禁用时，这些缓存数据会被丢弃。

重新启用 Canvas 会强制进行 rebuild 和 rebatch：

• 当你重新启用一个禁用的 Canvas 时，Unity 会强制重新构建（rebuild）和重新批处理（rebatch）所有的渲染数据。
• Rebuild 是指重新计算和生成 Canvas 上的 UI 元素的渲染数据，比如重新生成UI元素的顶点、材质等。
• Rebatch 是指对这些渲染数据进行批处理，使得在 GPU 上的渲染调用尽可能地合并，减少过多的绘制调用，从而提高渲染性能。

Rebuild是什么

在Unity中，rebuild 过程通常指的是 重新构建 场景、UI、或者其他资源的渲染数据。对于 Canvas，rebuild 过程尤为重要，因为它涉及到UI元素的布局、渲染数据的生成、以及与图形管线的交互。这里详细讲解Unity的 rebuild 过程，主要集中在 Canvas 组件上的UI重建过程。

Unity的Rebuild过程

1. UI元素的布局计算：

   在 Canvas 中，每个UI元素（如按钮、文本、图片等）都有自己的布局需求（例如尺寸、位置、对齐方式等）。rebuild 过程的第一步通常是根据当前的布局设置重新计算这些UI元素的尺寸和位置。这一步骤会触发UI元素之间的关系计算，例如父子层级关系的传播、布局规则（如Horizontal Layout Group，Vertical Layout Group）的应用等。在这阶段，Unity会检查是否需要更新UI元素的世界坐标、局部坐标，以及与其他UI元素的对齐方式。

2. 重新生成顶点数据：

   每个UI元素通常会被转换为多个顶点来渲染。例如，一个 Image 组件会由四个顶点组成，用来表示其矩形区域。Text 组件会根据文本内容生成一系列顶点。rebuild 过程中，Unity会为每个UI元素重新计算这些顶点的属性，包括它们的坐标、颜色、UV坐标等。这些顶点数据是渲染过程的基础，UI元素的形状和样式都依赖于这些数据。

3. 生成材质和纹理数据：

   Unity会根据UI元素的渲染需求生成或者更新所需的材质、纹理和着色器参数。这对于每个UI元素是独立的，尤其是当UI元素使用不同的材质（例如 Image 使用不同的Sprite时）时。rebuild 过程会涉及到根据UI元素的状态（例如切换不同的按钮样式、文本字体变化等）来调整材质或纹理的生成。这个过程也涉及到 Canvas 下所有UI元素的材质和纹理的管理。

4. 重新计算和更新批处理信息（Rebatching）：

   一旦UI元素的顶点数据、材质和纹理计算完成，Unity会尝试将多个渲染相同材质的UI元素进行批处理（batching），以减少渲染调用。Rebatching 过程意味着把多个UI元素的渲染数据合并到一个或多个渲染批次中，从而减少GPU绘制调用的次数。Unity会根据UI元素使用的材质、图层等来决定如何批处理。批处理可以极大提升渲染性能，因为每次渲染一个UI元素都会涉及到与GPU的通讯，而减少这些通讯次数可以减少性能开销。

5. 更新CanvasRenderer：

   在 rebuild 过程中，每个UI元素的 CanvasRenderer 会被更新。CanvasRenderer 是Unity的UI渲染组件，负责将UI元素的顶点数据、材质、颜色等信息传递给图形管线。如果UI元素发生了变化（例如位置、尺寸、材质），CanvasRenderer 会进行更新，确保渲染到屏幕上时能够正确显示。

6. UI元素的绘制顺序和透明度计算：

   如果UI元素的透明度、层级（sorting order）或者排序方式（如CanvasGroup、Graphic Raycaster）发生了变化，rebuild 过程还需要重新计算这些信息，确保UI的显示顺序和透明度效果正确。例如，当多个UI元素处于不同的 Canvas 上时，Unity会重新计算每个元素的渲染顺序，以确保屏幕上的显示效果是正确的。

7. 渲染数据的提交到GPU：

   最终的渲染数据会被提交到GPU，这时候所有的UI元素的渲染状态、顶点数据、材质和纹理等信息都被传输给GPU，等待绘制到屏幕上。

Canvas的Rebuild与Rebatch

• Rebuild 是对UI结构和渲染数据进行重新计算和生成，而 Rebatch 则是对渲染调用的优化，减少绘制调用的次数。
• 频繁的 rebuild 操作会导致大量的 CPU 和 GPU 工作，因为每次 rebuild 都会重新计算顶点数据、材质、布局等。如果一个 Canvas 中的UI元素频繁变化，或者 SetActive 调用太频繁，会导致性能下降。
• 如果需要避免频繁的 rebuild，可以通过优化UI元素的更新机制，减少不必要的 Canvas 更新操作。比如避免每帧都更新UI的布局，或者使用 Canvas 的 RenderMode 设置来管理多个UI层。