【技术】在WebGL 平台上的Unity 性能基准

Unity 将要努力支持的一个振奋人心的新平台就是WebGL。我们将Unity项目移植到新的平台时，一个很重要的问题是，搞清楚在该平台上它的性能如何，并看看我们能做些什么来让它的性能尽可能的快。

谈到性能，WebGL是非常特别的，原因如下：所有的代码都需要被交叉编译为JavaScript；一些常见的增强性能的技术，例如多线程和SIMD(单指令流多数据流)，暂时还不支持；我们依靠一个全新的脚本库IL2Cpp，来运行用户的脚本。所以我们要探悉的是：对于玩游戏来说它的效率够快吗？在不同的浏览器和硬件中如何比较呢？什么样的编译设置会生成最高效的结果呢？

这些问题我们也曾无数遍地问过自己，并且经常有用户和供应商追问我们关于WebGL的实现进展。最明显的方法是在WebGL中运行Unity的现有内容然后监测帧率。我们发现，我们测试过的大部分内容，其帧率都能达到本地编译的至少50%(这取决于很多因素，例如所使用的浏览器)。你可以测试这里提供的两个游戏Demo。

然而，我们希望得到精准可靠的数据。哪些模块在WebGL中特别慢？那些比较快？不同的实现方式之间又有什么确切的区别呢？

为了找出答案，我们创建了Unity Benchmarks，它是一套在Unity中编写的基准测试用例。这些测试用例侧重于引擎的不同功能，并生成易于比较的性能数据。 点此链接试试在你的浏览器中运行WebGL中的Unity Benchmarks吧! 链接地址：http://beta.unity3d.com/jonas/WebGLBenchmark/ (注意，一些WebGL 实现Windows系统中关于Mandelbrot GPU benchmark(曼德勃罗GPU基准)这项，可能会产生不正确的结果，这是因为它们渲染shader的方式不对。我们正在研究该问题并努力找出解决方案。)

物理性能基准测试

Unity Benchmarks有分别针对3D物理、2D物理、粒子、导航、动画和蒙皮、初始化对象、脚本、draw calls和GPU像素处理的不同测试用例。每个测试用例都将计算固定时间内Unity能重复执行给定任务的次数。对于生成的数据，值越大表示性能越好。

如果你运行所有的基准测试，它将会给出总分数。该分数是所有基准测试分数的加权总和。由于不同的基准测试有着完全不同的结果，所以总分中它们有不一样的权重。该权重以WebGL中测试机器生成的近似结果来校准。但那多少有些随意，所以，在比较结果时，各项测试单独的分数要比总分有价值多了！

所以，在解释了这么多之后，下面是一些测试结果(所有的基准测试都运行在15寸Retina屏的MacBook Pro上，CPU2.6GHz，i7内核，操作系统OS X 10.10):

为了显示图表更方便，这些分数都进行了等比例缩放，FireFox = 1.0。分数越高表示性能越好。

一些观察结果：

· 在大多数基准测试中，Firefox使用的asm.js在几乎所有的测试项上都比Chorme和Safari更快，并且它是目前最适合运行Unity WebGL内容的浏览器。我们希望在不久的将来，asm.js也能运行在其它浏览器中。

· 如果你的程序大多是GPU-bound(GPU性能瓶颈)的，可以期待的是，WenGL的性能将非常接近本地代码。

· 在某些地方，WebGL的效率实际上将显著高出本地代码。这是针对测试用例大量依赖脚本性能的情况(Mandelbrot 和CryptoHash, 都是使用C#实现了他们的算法)，因为IL2Cpp可以生成优化更多的代码。

· 在一些大量优化的使用多线程和（或）SIMD的地方，本地代码的效率还是可以高出WebGL好几倍，例如3D物理测试(Unity5中的PhysX3.3是完全支持多线程的)。与之相比，2D物理测试在Firefox与本地代码中的效率就比较接近
(Box2D不支持多线程)。我们希望在不久的将来，JavaScript能支持SIMD和多线程，这一点将有可能会改变。

最重要的一点是，尽管WebGL还存在一些明显比本地代码慢的地方，总体上的性能已经非常不俗了，并且这在未来将会往更好的方向发展。我希望这些基准测试用例，可以帮助到那些希望优化自己的JS引擎和WebGL实现，从而尽可能高效地运行Unity内容的开发者们。