WeTest腾讯质量开发平台 UPA 深度性能报告解读
作者：张涛，腾讯互娱测试工程师
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WeTest 导读
UPA 作为腾讯 WeTest 与 Unity 官方联合打造的客户端性能分析工具，为开发者提供了极大的便利和效能提升。产出的分析报告内容详尽，但您是否真的读懂了报告？是否了解每项数据的含义？此次就让我们的大咖来为您详细解读 UPA 的性能报告，让您瞬间秒懂。
测试概况
一般做完数据收集后，查看 upa 深度性能报告，最先看到的就是测试概况页面。
上面的数据大致可以分成这几个方面来看:
1）平均帧率既和 CPU 耗时有关（点击下方的通过/未通过按钮可跳转到 CPU 模块），也和 GPU 耗时有关。
2）ReservedMono 内存可以理解为游戏中脚本分配的内存，进一步定位可以借助 upa 的 mono 内存测试（详见附录）。
3）纹理、网格、动画、音频等可以理解为资源内存，进一步定位可以借助 upa 的资源内存测试（详见附录）。
4）drawcall 和 Tris 和 GPU 耗时有关，进一步定位可以借助针对 GPU 分析的工具（详见附录）。
5）pss 内存一般用于定位多局战斗、场景跳转、打开关闭 UI 中是否有内存泄漏，可以借助 wetest 助手中的通用性能测试获取。
通过概况页面可以大致看出游戏存在的性能问题，upa 也给出了问题和优化建议：
CPU
cpu 模块提供了 CPU 耗时相关的详细数据。
cpu 性能占用这一页签的概述给出了各模块的整体耗时：
frameTime：当前帧总耗时；
RenderingTime：当前帧渲染耗时；drawcall 越高，这部分开销越大。可以通过减少所渲染物体的材质种类（内存页签下的材质资源），降低 drawcall。
ScriptTime：当前帧函数耗时。
PhysicsTime：当前帧物理耗时。
从上图中可以看出函数和渲染耗时比较多，可以看下概况页面下的耗时排名 top10 的模块：
针对耗时较高的帧，可以查看详细的模块耗时情况：
比如上图选取的第 1401 帧耗时较大（场景加载），可以展开模块耗时，查看具体模块具体函数的耗时、时间占比以及每一帧的 GC Alloc。
Loading.UpdatePreloading，主要负责卸载当前场景的资源，并且加载下一场景中的相关资源等。下一场景中，自身所拥有的 GameObject 和资源越多，其加载开销越大。
内存
内存模块反映了游戏各方面的内存占用情况。
上图中的 total_reserved 是 unity 引擎在内存方面的总体分配量，total_used 是 unity 引擎在内存方面的总体使用量，unused_total 是空闲的内存。这里的引擎分配内存和空闲内存都比较多。
total_reserved 内存=unity_reserved 内存 +GFX 内存 +FMOD 内存 +Mono 内存 +Profiler 内存
下面分别展开说明：
unity reserved：这部分主要包括资源内存。可以针对纹理、网格、动画、材质、音频资源优化。比如 FBX 模型导入时，"Read/Write Enable"是默认开启的，mesh 数据会保留一份在 unity reserved 中，关闭可以减少该模型在 unity reserved 中占用内存一半的大小。
mono reserved：分配的 mono 内存（绿线部分），只升不降，需要严格控制。mono 内存表示游戏中脚本分配的内存，虽然 mono 本身提供了垃圾回收机制，但还是可能出现内存泄漏。如果需要进一步定位，需要借助 upa 的 mono 内存测试（详见附录）。
gfxdriver_reserved 表示渲染模块的内存，如果比较高需要对纹理资源和 Shader 进行优化。
fmod_reserved 表示音频模块的内存，如果比较高需要对音频资源进行优化。
profiler_reserved 表示 unity profiler 分配的内存，无需关注。
图形
图形模块和 GPU 耗时相关。
图像概况页签的几个指标：
1）SetPassCalls：
渲染 Pass 的数目，每个 Pass 都会消耗对应的一个 drawcall，在满足渲染效果的情况下尽可能的减少 Pass 的数量。
Shader “ShaderLab Tutorials/TestShader"{
SubShader{
Pass
{
//...
}
}}
2）drawcalls：
cpu 发送给 gpu 的渲染请求数，请求中包括渲染对象所有的顶点、三角面、索引值、图元个数等。
3）verts：
摄像机视野内渲染的顶点总数。
4）tris：
摄像机视野内渲染的三角面总数。
5）VRAM usage：
显存的使用情况，它的总大小取决于显卡的显存。
6）VBO Total：
渲染过程中上传到图形卡的网格的数量。
这是合批页签中的概述，表示在标识区域中开启动态合批后平均节省下 3.24 个 drawcall。
这是模块耗时页签中的概述，Camera.Render 表示相机渲染准备工作的 cpu 耗时；Shader.Parse 表示资源加入后 untiy 引擎对 shader 的解析耗时。Shader.CreateGPUProgram 表示 GPU 对加载进来的新 shader 针对目标平台编译的耗时。
附录
1、mono 内存测试
条件：手机已 root，且系统非 android 7.0 及以上。
测试方式：在合适的时间点打 2 次以上的内存快照，进行对比（获取保留和新增的资源类型、对象堆栈、引用次数）。比如主城反复跳转的场景发现 mono 内存一直在增长，就可以在场景跳转前打一个 snapshot1，在场景跳转后打一个 snapshot2，最后在场景跳转回原主城再打一个 snapshot3。
2、资源内存测试
条件：手机已 root，且系统非 android 7.0 以机上。
资源结论：
资源重复是指内存中同一时刻，存在两份或以上相同的纹理、网格、动画、音频等资源。一般是相同的一份资源被打包到多个 AB 包中，如果这些 AB 都被加载进内存，内存中就会存在多份相同的资源。这个比率是按重复资源的大小除以总资源的大小来算的。
如果资源重复率超标，一般是优先处理资源较大、重复数量较多的纹理或网格。
纹理资源超标，一般优化的方向：
1）纹理用于 UI，禁用 mipmaps；
2）尽可能降低纹理分辨率，不要超过 2048*2048；
3）android 尽量使用 ETC 格式，ios 使用 PVRTC 格式；
4）低配机目前一般不支持 openGL3.0，故使用 ETC2 时会自动转换成 RGBA32，纹理占用大概是中高配机的 4 倍。解决方法是统一改成所有机型都支持的 ETC1,一张 RGB，一张 alpha，渲染时再合并。
网格资源超标，一般优化的方向：
1）减少顶点和三角面数。Simple LOD 插件可以用来简化网格资源；
2）如果网格资源数据不进行读写操作，需要将 Read/Write Enable 关闭。
动画资源超标，一般优化的方向：
1）在不影响表现的前提下，减少 Animation 的帧数；
2）开启"Optimize GameObject"；
3）按需加载，比如在战斗中会有角色站立、死亡、攻击等动画剪辑，这些不用在战斗的每一帧全部加载。
音频资源一般很少超标。
3、Adreno Profiler
比较常用的针对 GPU 分析的工具有 Mali、PowerVR、Adreno Profiler 等，比较方便使用的还是高通的显卡分析工具 Adreno Profiler。（P.S. 目前 adreno profiler 不更新了，如果抓取不了游戏单帧，推荐使用 intel GPA+ 模拟器的组合）
使用条件：查看手机是否高通芯片，PC 上装有 adb 环境。
首先手机上打开游戏，运行到需要抓取的界面，然后在 PC 端打开 Adreno Profiler，点左上角的 Connect。
双击连接之后，点击 Scrubber GL 弹出抓取界面，然后点击 Caputure Frame 等待即可。
Frame states 下查看渲染相关参数：
比如 Miscellaneous 选项下 Total Texture Usages 为纹理显存使用总量：
比如 Texture Formats 选项下为纹理格式分布：
比如 Render Calls 可视为 draw call 统计：
左边是抓取到的当前帧的所有绘制指令，鼠标在 listview 中从上到下点击，可以还原当前帧的绘制过程。
这个是纹理浏览器，是捕获帧加载进来的纹理资源。从上面的截图可以看出来这个图集（将许多单个的纹理合并到一个较大的纹理上）填充的不饱和，可以拆分成 1024*512 的图集。
也可以发现有一模一样的纹理且重复多个：
这个是 shader 浏览器，可以针对一些消耗性能比较大的 shader 做优化。
vertex shader：顶点着色器，逐顶点计算，计算次数等于顶点数。
fragment shader：像素着色器，逐像素计算，计算次数等于像素数。
一般对于 shader 优化的建议：
1）在不影响效果输出的情况下减少变量的精度；避免数据类型的转换。
2）减少或避免使用幂函数、指数函数、三角函数等复杂的函数运算，使用近似方程替代。
怎样查看 shader 优化后，性能是否提升了呢？
这里要使用 Grapher->App Metris Graph 里的一些监测指标进行优化前后的对比：
EGL（FPS）
GPU General（%Busy）
GPU Shader Processing（%Shaders Busy，%Time Shading Fragment/Vertices）
另外还有一些可以进行覆盖测试，比如 fps 均值比较低，那到底是 CPU 还是 GPU 造成的瓶颈呢？将 DisableDrawElements 替换为 false，看 FPS 和 GPU General（%Busy），如果有较大变化则是 GPU 造成的瓶颈。
最后对 GPU 瓶颈识别做个总结：
欢迎使用 WeTest UPA，无需 ROOT 或接入 SDK，认证用户即享 60 分钟使用时长，点击:http://wetest.qq.com/product/cube 即可下载。
如果使用当中有任何疑问，欢迎联系腾讯 WeTest 企业 QQ：2852350015