在剛剛過去的Unite北京年度盛會上，安謀科技中國（Arm China）有幸能與廣大開發者一起管窺最新的圖形技術，并現場把玩趣味橫生的XR技術演示，共有300多位熱心觀眾親臨了我們的技術專場，加上不計其數的展臺訪客 ，不僅帶來了超越預期的人氣，也留下了許多寶貴見解。

近些年來，中國的移動游戲市場，史無前例地高速發展，在這里，我們看到一個又一個奇跡地誕生，而其中多半，都離不開Unity引擎和它背后充滿活力的開發者社區，每年的Unite的大會，更是一個真正的焦點時刻，將五湖四海的業界豪杰，聚于一堂，碰撞出技術和商務的火花。Arm也都非常有幸，在過去的這么多年里，能同Unity一起不斷見證并助力于移動游戲產業的茁壯成長。

時至今日，從市場規模和用戶數量來看，移動游戲已遠超包括PC和主機平臺在內的任何其他游戲形式，而在此其中，具備高度擬真圖形效果的游戲，慢慢憑借著自己的品質優勢脫引而出。

在亞太地區，大約90%以上的移動設備都是采用Arm架構，并且其中大多數又同時配備了Arm的Mali GPU，輔以Arm出色的硬件基礎，調試工具，以及開發技巧，絢麗的圖像效果不再只是高端機型的專利，開發者可以把自己卓越的創意，毫無障礙地帶給幾乎所有的玩家，從而獲得過去難以想象的成功機會。

主流（中端）移動平臺上的極速后處理特效

仔細觀察，不難發現，上面4幅實時渲染畫面在視覺效果上的差異，上排兩張是沒有加入Bloom效果的原始畫面，人物盔甲以及地面金屬材質的表現力差強人意，而下面兩幅經過優化的畫面，不僅在關鍵元素上光芒四射，而且還能在絕大多數移動平臺上穩定運行于60 FPS高幀率之下。

這幾張畫面截取自Arm重要的游戲生態戰略合作伙伴： Nordeus開發的3A級移動大作Spellsouls（目前還在內測階段，尚無正式的中文名，坊間有愛好者稱之為 “魔法戰魂” ）。Nordeus是一家來自塞爾維亞首都貝爾格萊德的獨立游戲工作室，而Spellsouls是其代表性的作品之一，在近年來的GDC和UNITE大會上，他們都不時與開發者無私分享自己的寶貴經驗。

Nordeus與Arm常年保持在移動游戲優化方面，深入而緊密的協作，我們也期望在中國孵化更多這樣的生態合作典范。

定制化Forward+渲染路徑：

為了能在最多的設備上，以最高渲染質量，流暢運行于60幀，Nordeus在Spellsouls里創新性地使用了Forward+的渲染方式，從而最大地發揮移動GPU的Tiled Based架構優勢（而Mali GPU就是典型的TB架構）。出于眾所周知的原因，將PC和主機平臺上成熟高效的Deferred Rendering技術直接應用于移動平臺，仍然是不太現實的選項，而傳統的Forward渲染也存在著一定局限性，其運算復雜度會隨著光源數量與場景復雜度，急速上升而幾乎無法處理4個甚至更少的動態光源。

而在這個游戲里，暗黑真實系的基調，以及大量高反射材質急需出色的光照效果來烘托氣氛，幸運的是開發者能開拓性地實現Forward+渲染路徑，輔以合適的光源屬性，數量，與范圍設置，從而圓滿解決了這個大問題。

關于Forward+在移動端的實現，特性，實現技巧，Arm正計劃在不久的將來，推出一系列的深入的主題，結合生動的實例加以探討，敬請各位期待。

效果和性能間的精妙平衡

現場的聽眾一定還記得，整個演講是以一種倒敘的手法，把整個游戲的優化過程娓娓道來，在此我們就不再賣關子了。

在整個游戲的性能優化過程中， 選擇合適的貼圖分辨率，包括地形，光照貼圖等，雖然都是些不大起眼，也不高深的舉措，卻也收效顯著，為整體的FPS提升出力不少，即使在打開了PBR的前提之下，仍能讓開發者在最終階段，有足夠的渲染算力預算，用于能做到很高效但也不會完全免費的后處理上。

這里需要特別指出的是，很多開發者可能誤認為，PBR就是高端旗艦平臺的專屬，殊不知只要實現得當，千元機也一樣可以有。

高度優化的Blur實現方法

Spellsouls采用了上圖可比標準高斯模糊提速14倍的超高效Blur方法，由Arm在2015年發表。簡單來說這個技巧就是，通過先期不斷縮小目標圖像，后期再次放大，并與此同時交替進行水平或垂直方向的快速像素混合操作，來大大減少整體所需的像素操作運算量，性能比起經典算法有了質的提升。

歡迎大家讀過之后，也能在自己的項目里大膽采用，有任何問題或發現都請隨時與我們取得聯系！(Nathan.Li@arm.com)

靈活使用預烘培與廣告牌

// Vertex shader

floatlightObjCameraAlignment = dot(objToCam, reftLightDir);

halfalignmentFactor = clamp(lightObjCameraAlignment, 0.0, 1.0);

// Fragment shader

halfbloom = rawGlossMap.a;

finalColor += finalColor * bloom * i.alignmentFactor * _BloomStrength;

在Spellsouls里，采用了在游戲制作階段，就把Bloom map相關的信息提前生成并巧妙地存儲于相應紋理的Alpha通道里，在游戲運行的時刻，把混合后的像素貼在一個永遠朝向攝像頭，并懸浮于角色與視窗之間的公告牌上，用上面兩個簡潔高效的shader就做出了栩栩如生的高光效果，多么巧妙！這樣做，可以既避免角色高光效果被輪廓線所局限的問題，又保證整個處理過程只要不到1毫秒！

移動游戲優化的思路與相關工具

關于效率與效益的思考

長話短說，無數的項目已經證明，如果要想收獲最大的效益，那么我們在一開始跳入細節之前，應該最大限度從更高的層面上，整體把握好優化的重點與方向，切不可做舍本逐末的虧本生意，避免把寶貴的時間與精力，過早過多地耗費于一些旁支細節的改善之上，如上圖所示請向左看。在Spellsouls這個游戲項目里，基礎渲染優化后花了約16毫秒，加上超高速的后處理（<1毫秒），最后能穩定運行在60幀。

Arm的開發者工具套件

上圖是Arm的（主要）開發者工具全家福與我們推薦給的大家的使用順序圖，原則上講我們通常都是先通過DS-5 Streamline來確定性能瓶頸所在，然后用Mali Graphics Debugger來分析應用的行為，在最后的細節優化階段，用Mali Offline Compiler來一步步提高Shader效率。

DS-5 Streamline本身有完全免費的Community社區版供下載使用，同時對于希望深耕的開發者，專業版的購買請直接與我們聯系。Streamline社區版在GPU分析方面可以說和專業版（可免費試用3個月）無二，只是對于一部分CPU的HW Counter（硬件計數器）有所限制。而Mali Graphics Debugger（MGD）本身就是一款免費的工具，只有Trace/Replay（錄制回放）等個別高級功能需要DS-5專業版授權來解鎖。

值得一提的是，MGD目前已經可以在絕大多數設備上，直接運行而無需root，當然前提是開發者擁有項目源代碼，并在對應的引擎（Unity和Unreal Engine）里打開相應調試選項重新構建后才能使用，如果需要調試沒有代碼的應用APK，還是需要使用root過的設備噢。而DS-5Streamline過去是需要root并且重新編譯設備的內核代碼，才能做有效分析的，這一限制會在不久的將來，在更多設備上被解除，從而極大地方便開發者，細節請與我們溝通。