性能优化系统

概述

性能优化模块包含多个子系统和机制，旨在减少 CPU 开销、改善帧率稳定性：

  • Actor 对象池 - 避免频繁的 Spawn/Destroy
  • Significance Manager - 基于距离的 LOD 和功能降级
  • Tick 聚合 - 减少 Tick 调度开销
  • Deferred Task System - 帧预算管理
  • 尸体管理 - 控制同屏尸体数量

Actor 对象池

URogueActorPoolingSubsystem

文件: Source/ActionRoguelike/Performance/RogueActorPoolingSubsystem.h/.cpp

世界子系统，管理 Actor 的复用池。默认通过 CVar game.ActorPooling 控制开关。

核心 API：

  • PrimeActorPool(ActorClass, Amount) - 预创建指定数量的 Actor
  • AcquireFromPool() - 从池中获取或新建 Actor
  • ReleaseToPool() - 释放到池中而非销毁

获取流程（AcquireFromPool_Internal）：

  1. 查找对应 Class 的池
  2. 有空闲 Actor → 取出、设置 Transform/Instigator/Owner、启用碰撞/显示、DispatchBeginPlay
  3. 无空闲 Actor → 标准 SpawnActor

释放流程（ReleaseToPool_Internal）：

  1. 禁用碰撞、隐藏
  2. RouteEndPlay
  3. 调用 IRogueActorPoolingInterface::PoolEndPlay
  4. 放入池中

预热（GameMode 中配置）：

UPROPERTY(EditDefaultsOnly, Category= "Actor Pooling")
TMap<TSubclassOf<AActor>, int32> ActorPoolClasses;

IRogueActorPoolingInterface

文件: Source/ActionRoguelike/Performance/RogueActorPoolingInterface.h

让 Actor 自定义池化行为的接口：

  • PoolBeginPlay() - 从池中取出时调用（重置 VFX、恢复音效等）
  • PoolEndPlay() - 放回池中时调用（暂停 VFX/音效）

Significance Manager

URogueSignificanceManager

文件: Source/ActionRoguelike/Performance/RogueSignificanceManager.h/.cpp

继承 UE 的 USignificanceManager，增加 LOD 分桶（Bucket）系统。

工作原理：

  1. 每帧由 URogueGameViewportClient::Tick 驱动 Update
  2. 基于所有玩家视角计算每个注册对象的重要性值
  3. 按 Tag 分组排序，根据 URogueSignificanceSettings 中配置的桶大小分配 LOD
  4. LOD 变化时通知对象进行降级/升级

桶配置 (URogueSignificanceSettings)：

[/Script/ActionRoguelike.RogueSignificanceSettings]
+Buckets=(Tag=AICharacter, BucketSizes=(5, 10, 15))

含义：前 5 个最重要的 AI → LOD 0（最高保真），接下来 10 个 → LOD 1，再下 15 个 → LOD 2…

可伸缩性: SigMan.SignificanceBucketSizeMultiplier CVar 可按平台调整桶大小。

URogueSignificanceComponent

文件: Source/ActionRoguelike/Performance/RogueSignificanceComponent.h/.cpp

便捷的重要性管理组件，无需 C++ 基类即可使用。

特性：

  • 基于距离的重要性等级：Highest、Medium、Lowest、Hidden
  • 可配置距离阈值数组
  • 支持 IRogueSignificanceInterface 自定义计算
  • 自动管理 Owner 的 Niagara 粒子重要性
  • 隐藏时自动设为最低重要性
  • 支持延迟一帧注册（让 VFX 先初始化）

AI 角色的 Significance 应用

void ARogueAICharacter::SignificanceLODChanged(int32 NewLOD)
{
    // 远距离使用 NavWalking（跳过物理模拟）
    EMovementMode MoveMode = NewLOD > 0 ? MOVE_NavWalking : MOVE_Walking;
    GetCharacterMovement()->SetGroundMovementMode(MoveMode);
    // 强制网格 LOD
    GetMesh()->OverrideMinLOD(NewLOD);
}

Tick 聚合

URogueTickablesSubsystem

文件: Source/ActionRoguelike/Performance/RogueTickablesSubsystem.h/.cpp

将多个组件的 Tick 合并到一个 TickFunction 中执行，减少调度开销。

原理：

  • 使用自定义 FTickablesTickFunction 注册到标准 Tick 系统
  • 组件注册时从标准系统注销自身的 Tick
  • 子系统统一调用所有注册组件的 ExecuteTick

使用（弹体移动组件为例）：

void URogueProjectileMovementComponent::BeginPlay()
{
    URogueTickablesSubsystem* Tickables = GetWorld()->GetSubsystem<URogueTickablesSubsystem>();
    Tickables->RegisterComponent(&PrimaryComponentTick);
}

CVar: game.AggregateTicks 控制开关。

Deferred Task System

URogueDeferredTaskSystem

文件: Source/ActionRoguelike/Core/RogueDeferredTaskSystem.h/.cpp

编译开关: USE_DEFERRED_TASKS (默认 0 = 关闭)

帧预算管理系统，将非关键任务延迟到帧预算充裕时执行。

原理：

  • 记录帧开始时间
  • Tick 时从队列中取出任务执行
  • 当前帧总时间超过预算（1/120 秒）时停止
  • 保证每帧至少执行 1ms 的任务，防止队列无限增长

使用：

URogueDeferredTaskSystem::AddLambda(this, [World, Class, Location]()
{
    World->SpawnActor<AActor>(Class, Location);
});

尸体管理

URogueMonsterCorpseSubsystem

文件: Source/ActionRoguelike/Subsystems/RogueMonsterCorpseSubsystem.h/.cpp

管理 AI 角色死亡后的尸体清理，使用 SPSC 队列。

策略：

  • 尸体至少保留 MinimumAge（10秒）
  • 同时最多保留 MaxCorpses（5个）
  • 超过最大数量时，从最旧的开始清理不在屏幕上的尸体

其他性能实践

动画预算分配器

AI 角色使用 USkeletalMeshComponentBudgeted 替代标准骨骼网格，配合 IAnimationBudgetAllocator 在大量 AI 场景下平衡动画计算。

Overlay Material 优化

AI 和玩家的受击闪烁效果使用 Overlay Material，平时将 OverlayMaterialMaxDrawDistance 设为 1（实质禁用），只在受击时临时启用。

Niagara 优化

  • 弹体循环 VFX 使用 SetPaused 而非 Deactivate，避免重建渲染状态
  • 使用 ENCPoolMethod::AutoRelease 自动池化粒子系统