如何不花钱测试手机游戏帧率？小米开发了一款免费软件

2024-11-16 12:27:19 | 来源: 互联网整理

随着手机硬件性能的不断提升，手游的画质和特效也在不断进化，为玩家带来更加身临其境的游戏体验。游戏性能的好坏直接影响用户体验。一款优秀的手游不仅需要精美的画面，更需要流畅的运行性能。否则，即使视觉效果再出色，游戏也很难吸引玩家。

性能优化的重要性

手游的性能直接决定了用户体验的好坏。性能适当优化的游戏不仅可以带来流畅的操作手感，还可以延长手机的续航时间，避免发热等问题。相反，如果游戏表现堪忧的话，肯定会给玩家带来很多不便：

卡顿、掉帧影响操作体验

高功耗导致手机发热严重

电池电量消耗很快，飞行时间大大缩短。

游戏运行不稳定，容易崩溃

一旦出现上述问题，必然会严重影响用户的游戏体验，进而导致游戏口碑和用户留存率下降。性能优化是手机游戏开发过程中不可或缺的重要环节，直接关系到游戏的最终质量。

性能优化挑战

虽然性能优化对于手游的重要性不言而喻，但真正做好这项工作并不容易。手游性能优化面临诸多挑战：

硬件平台多元化

不同手机的硬件配置存在较大差异，如CPU、GPU、内存等，给优化工作带来很大困难。开发者需要在有限的硬件资源下对游戏性能优化做出权衡。

功耗控制难度

手机作为移动终端，电池容量有限，功耗控制是一大挑战。开发者需要在保证游戏性能、延长手机电池续航时间的同时，尽可能降低功耗。

多种场景的复杂性

游戏场景的多变性给优化工作带来了巨大的挑战。不同的场景对硬件资源的要求不同，开发者需要针对不同的场景制定相应的优化策略。

开发周期压力

现代手游的开发周期普遍较短，开发团队往往需要在有限的时间内完成性能优化工作，这对优化的质量造成了一定的影响。

面对上述挑战，开发者需要具备扎实的专业知识和丰富的实践经验，才能在有限的硬件资源下做出游戏性能优化的最佳解决方案。

性能优化策略

为了保证手游能够在不同的硬件平台上流畅运行，并延长手机的续航时间，开发者需要从以下几个方面对：进行优化

1. 资源优化

资源优化是游戏性能优化的基础工作。主要包括以下几个方面：

纹理优化

纹理是游戏中最消耗内存的资源。通过压缩纹理、减小纹理大小以及使用适当的纹理格式，可以显着减少纹理占用的显存。

模型优化

游戏中的3D模型往往由大量的顶点和面片组成，占用大量的显存空间。通过减少模型补丁的数量并删除无用的节点，可以减少模型对视频内存的需求。

声音优化

游戏中的音效和背景音乐也会占用一定的内存空间。通过压缩音频文件、动态加载和卸载等，可以减少内存占用。

动画优化

游戏中的动画效果往往由大量的纹理或顶点动画组成，占用大量的CPU和GPU资源。通过减少动画帧数和简化动画算法，可以降低动画对硬件资源的要求。

资源优化工作完成后，游戏对硬件资源的需求将大大降低，为后续的性能优化工作奠定基础。

2. 渲染优化

渲染是游戏中GPU最密集的部分，因此渲染优化是性能优化的重中之重。主要包括以下几个方面：

减少绘制调用

DrawCall是GPU每次提交渲染指令的过程。 DrawCall越多，GPU的负担就越重。通过合理的静态批处理和动态批处理，可以大大减少DrawCall的数量。

遮挡剔除

在复杂的3D场景中，总会有一些模型被其他物体遮挡。通过遮挡剔除技术，可以避免渲染这些被遮挡的模型，从而减轻GPU的负担。

级联阴影优化

阴影渲染通常是游戏中最消耗GPU 资源的部分。通过级联阴影映射等技术，可以在保证阴影质量的同时，降低对GPU阴影渲染的需求。

延迟渲染

延迟渲染技术可以将渲染过程分为两个阶段，首先渲染场景的几何信息，然后根据这些信息进行光照计算，从而减轻GPU的负担。

渲染优化完成后，游戏对GPU资源的需求将显着降低，从而提高游戏的帧率表现。

3.CPU优化

CPU是游戏中负责逻辑计算的核心硬件，因此CPU的优化也是性能优化的重点。主要包括以下几个方面：

多线程优化

现代手机CPU大多采用多核设计。通过合理的多线程优化，可以充分发挥CPU的多核优势，提高游戏的计算效率。

算法优化

游戏中很多算法都有优化的空间，比如碰撞检测、路径寻找等，通过优化这些算法，可以减轻CPU的计算压力。

内存优化

游戏通常对内存有很大的需求。通过优化内存分配和回收策略，可以减少内存碎片，提高内存使用效率。

异步加载

加载游戏资源通常是一个耗时的过程。通过异步加载技术，可以避免主线程被阻塞，从而提高游戏的响应速度。

CPU优化完成后，游戏的逻辑计算效率将得到大幅提升，从而提高游戏的整体流畅度。

4、功耗优化

功耗优化是手游性能优化的重中之重，直接关系到手机的续航和发热量。主要包括以下几个方面：

CPU/GPU负载控制

通过动态调整CPU/GPU的工作频率，可以在保证游戏流畅的同时降低功耗。

屏幕亮度调节

屏幕是手机中最耗电的部件。通过根据游戏场景动态调整屏幕亮度，可以大大降低功耗。

后台任务管理

游戏运行时，经常有其他任务在后台运行。通过正确管理这些后台任务，可以降低总体功耗。

网络优化

游戏中的网络通讯也会消耗一定的电量。通过优化网络通信策略，可以降低功耗。

功耗优化完成后，游戏对手机电池的消耗将会大大降低，从而延长手机的续航时间，避免发热等问题。

优化工具的重要性

想要优化手游的性能，专业的优化工具是必不可少的。这些工具可以帮助开发者快速定位性能瓶颈和硬件资源使用情况，从而制定有针对性的优化方案。常用的优化工具有：

GPU 分析器

它用于GPU工作状况，如DrawCalls数量、渲染管线瓶颈等，是渲染优化的有力工具。

CPU 分析器

用于CPU工作情况，如线程占用、热点功能等，是CPU优化的有力工具。

内存分析器

用于内存使用情况，如内存分配、内存泄漏等，是内存优化的有力工具。

功率分析仪

用于测量手机的功耗，如CPU/GPU功耗、屏幕功耗等，是功耗优化的利器。

除了上述通用的优化工具之外，不同的游戏引擎和开发平台还提供了专门的性能工具，例如Unity的Profiler、Cocos的Profiler等，开发者需要熟练使用这些工具才能高效地完成性能优化工作。

优化实践与

理论固然重要，但真正的优化能力需要在实践中不断训练和积累。下面，我们以一款热门的3D动作手游为例，讲述其在性能优化方面的实践经验。

1.资源优化实践

纹理优化

该游戏中的纹理资源占用了近50%的显存空间。开发团队通过压缩纹理、减小纹理大小、使用ETC2纹理格式，将纹理资源的显存占用降低了30%。

模型优化

游戏中的3D模型占用了20%的显存空间。开发团队通过减少模型补丁数量、去除无用节点，将模型资源的内存占用降低了15%。

声音优化

游戏中的音效和背景音乐占用5%的内存空间。开发团队通过压缩音频文件和动态加载卸载，将音频资源的内存占用降低了40%。

动画优化

游戏中的动画效果占用了10%的GPU资源。开发团队通过减少动画帧数、简化动画算法，将动画对GPU资源的需求降低了20%。

经过资源优化后，游戏对硬件资源的需求降低了25%左右，为后续的性能优化工作打下了坚实的基础。

2.渲染优化实践

减少绘制调用

游戏中的DrawCall数量原本就高达5000多个。开发团队采用静态批处理和动态批处理技术，将DrawCall数量减少到1500个左右，减少了70%。

遮挡剔除

游戏中的3D场景相对复杂，存在大量遮挡模型。开发团队引入了基于图层的遮挡剔除技术，将遮挡模型数量减少了50%。

级联阴影优化

游戏中的阴影渲染原本占用了40%的GPU资源。开发团队通过引入级联阴影映射技术，将阴影渲染对GPU资源的需求降低了30%。

延迟渲染

开发团队将游戏的渲染管线改为延迟渲染，将渲染过程分为两个阶段，从而减轻了20%的GPU负担。

经过渲染优化后，游戏对GPU资源的需求降低了约35%，游戏的帧率性能得到了大幅提升。

3.CPU优化实践

多线程优化

游戏中很多计算密集型任务原本都是在主线程上运行，导致主线程过载。开发团队通过多线程优化，将这些任务分发到多个线程来运行，从而减少主线程的负载。

算法优化

游戏中的碰撞检测和寻路算法本质上是低效的。开发团队对这些算法进行了优化，计算效率提高了约30%。

内存优化

游戏本来就存在大量内存碎片和内存泄漏

功耗优化策略

针对上述各种场景下的功耗问题，我们可以从以下几个方面对：进行优化：

1.CPU/GPU频率调整

CPU和GPU是手机上最耗电的两个模块。通过动态调整CPU/GPU的工作频率，可以在满足性能要求的同时尽可能降低功耗。例如，在待机场景下，可以将CPU/GPU工作频率降低到最低；而在游戏等高负载场景下，可以适当提高频率以获得更好的性能。

2. 屏幕亮度调节

屏幕也是手机上的主要耗电模块。通过根据使用场景动态调节屏幕亮度，可以在保证视觉体验的同时降低屏幕功耗。例如，在阅读或聊天等静态场景中，可以适当降低屏幕亮度；而在室外使用时，需要提高亮度以保证良好的可视性。

3. 音频优化

音频功耗主要体现在编解码器和功放上。音频功耗可以通过降低音量、调整音频参数等方式来降低。例如，根据视频内容动态调整音频场景参数，在不影响体验的情况下降低音频功耗。

4.相机优化

摄像头模块在使用时也会消耗大量电量。可以通过优化相机算法、降低预览分辨率、缩短使用时间来降低相机功耗。

5.后台任务管理

在后台运行的应用程序和服务也将继续消耗电池。因此，需要合理控制后台任务，可以延迟或直接终止非关键任务，以降低后台功耗。

6. 网络优化

网络模块工作时也会消耗一定的电量。可以通过优化网络通信策略、缩短连接时长、关闭无用网络等方式降低网络功耗。

7. 热量控制

热量会进一步加剧功耗问题。因此，需要通过优化算法和控制硬件负载来减少热量产生，避免进入热控制模式并影响性能。

8. 用户习惯

通过用户的使用习惯，可以针对不同场景制定更合理的功耗优化策略，在提升用户体验的同时最大限度地降低功耗。