【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

时间:2024-04-04 10:36:32

声明:http://www.gc-conf.com/ 视频中内容笔记                            2020.9.9

        在UE4中创建UI时使用的UMG(Unreal Motion Graphics)可能会遇到各种问题,例如如何使用它以及面临什么样的问题。在本次演讲中,将讨论这些问题的解决方案,然后介绍有效利用UMG的更好的方法和优化方法。

Youtube视频页面

https://www.youtube.com/watch?v=x67C_RqRVrg

UE4创建的UI及优化方法

●目标

        ● 可以使用UMG构建有效的UI

        ●可以应用UI优化方法

●对象

        ●UMG 美术

        ●程序和优化工程师,TA

●范围

        UE 4.25

 

 

今日主题

●设计

        ●布局设计            …艺术

        ●类设计                …工程师

●机制/内部实现原理

        ●生命周期            …工程师

●优化

        ●选项                …艺术,工程师

        ●调试                …艺术,工程师

 

首先设计部分

布局设计

【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

布局设计后顾之忧

  • 重用
  • 好看
  • 没有浪费

 

概述

Widget窗口小部件

小型功能单元中的显示元素

【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

User Widget用户小部件

通过组合Widget创建的显示元素⇒Main Widget主小部件,Sub Widget子小部件

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如下图解释Widget 

【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

如下图解释User Widget 

【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

布局 按钮组 攻击按钮

 

布局设计的挑战

●放置小部件的条件是什么?

●如何使用不同的小部件?

●如何重复使用小部件?

●如何重用动画?

 

问题1:放置小部件的条件是什么?

●注意放置小部件的原因

放置它,以便您可以解释使用它的原因

●请注意布局在不断变化

支持布局更改和多平台

 

小部件放置示例:

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管理多个子Widget的图层

模糊背景(模糊效果)

将锚应用于子Widget

填充子Widget

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使范围达到指定大小

用按钮填充宽度

覆盖暂停菜单上的选项屏幕

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Main Widget放置示例

Switcher(切换显示对象)

Named Slot(显示在上层)

Safe Zone(可变布局显示)

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Sub Widget放置示例

缩放整体

管理多个子Widget

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垂直布置内容

因为弹出窗口的描述字段以固定大小显示

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练习2:如何使用不同的小部件?

●可以实现功能的

选择可以实现您想要做的事情

●良好的扩展性

选择一种对更改(如添加和删除内容)有较强抵抗力的方法

●成本低

即使具有相同的功能,根据Widget的成本也会有所不同

 

 

小部件的不同用法

示例:多个子小部件的层管理

Canvas Panel vs Overlay

示例:滚动显示和操作

Scroll Box vs List View

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练习3:如何重用小部件?

●扩展小部件

根据内容轻松使用Widget

●合并小部件

为您的内容创建一个新的Widget

 

Widget (Text Block)

[问题]

每次都需要调整文本设置

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轻松设置文本字体和大小的示例

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https://unrealengine.com/marketplace/zh-CN/product/umg-style-classes

停止一遍又一遍地创建按钮,滑块和其他小部件。使用此插件可根据样式类(类似于您从CSS所知的样式类)构建它们。

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Widget (Button)

[问题]

更多具有相似功能和设计的按钮

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例如,我想重复使用具有“OK/Cancel”选项的相同按钮...

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选择并重写放置在子Widget上的共享Widget

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练习4:如何重用动画?

●仅使用通用Widget替换资源

始终使用通用的Widget动画

●使用父子关系应用动画

对父Widget进行更改,例如缩放比例和颜色

 

动画重用

仅使用通用Widget替换资源

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在共享的Widget中准备动画

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例如,对于按钮,按下时的动画

通过替换放置位置上的资源,

可以播放相同的动画

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共享Widget由PreConstruct设置,以反映要在Designer中覆盖的属性

更新按钮文字

更新按钮图片

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● 使用父子关系应用动画

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准备管理类(父Widget)以管理弹出窗口

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将通用的动画放在父Widget中

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向要应用动画的Widget的子项添加目标

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比例更改和不透明度更改会传播到子窗口小部件

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其他注意事项

●避免过度使用画布面板

●避免设置负填充

●如果要复制,请使其成为子部件,依此类推。

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布局设计摘要

●注意清晰度,重用性和成本

●与您设计的UI妥协

 

类设计

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我对类设计感到困惑

重用

复杂

分工

 

Widget类设计示例

UMG最佳做法

这很有用,因为它是在官方博客中介绍的 https://www.unrealengine.com/ja/tech-blog/umg-best-practices?mkt_tok=eyJpIjoiTXpnNE56WXdZVEV5WlRGaSIsInQiOiJtaFBFYWdNRDRxMU05aHVjc2hHcVwvWG1FVk5rQUZrWmdLYlNmUzltbUxrT3lHekJYNlI2SnVqUkZTY0NQS1k5OW12TDdHaHhzam1pVzJ0MFdKTlIyc0pDTTJ2MGpcL0NyXC9vXC9SWlV5Qmw5NlNFSHdHMStWbDFpTXBDOGNUSlJQOEgifQ%3D%3D&lang=ja

 

复习

创建新的小部件蓝图时,默认的父类是User Widget

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User Widget类可以放置在布局中,可以添加或删除

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[!] Widget Blueprint限制

●Widget Blueprint不继承Designer上的布局信息

●必须在不继承展示位置信息的情况下设计的父级子级

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类设计中的挑战

●您将如何使用Widget结构?

●如何实现Widget?

●如何连接小部件?

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挑战1:如何处理Widget结构?

●根据Widget的角色适当安排

了解Engine功能和类别

●创建本机类

添加特定于项目的功能以便于使用

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与Widget / UMG相关的Engine类的一部分

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只有至少记住这里

(除此之外,仅图像就可以了)

 

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用户定义的Widget

 

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可以存储child的Widget

 

 

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图层可管理Widget

可以水平存储的Widget

 

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可以存储一个child的Widget

 

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具有独特功能的Widget

 

 

在项目中创建的Widget

您如何处理类结构?

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对于ActionRPG示例

输入标签

输入按钮

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注意每个颜色代表的是什么类别: 灰色Engine内置, 橙色Native,蓝色蓝图。

 

结构简单

Parent Class全是UserWidget

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为项目添加本机类

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添加的本机类是 项目特定的通用Widget

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基本上,Widget是从通用Widget创建的(蓝图从native创建)

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按钮Widget

通用的处理

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即使添加

可以只添加更改

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在项目中扩展的示例自定义文本

引擎默认文字

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项目自定义文字

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挑战2:如何实现Widget?

●在蓝图和C ++之间划清界限

落实责任范围

●分成尽可能小的小部件

影响工作冲突,负载等

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Widget实现共享

Blueprint Class (对美术友好,给美术用)

●将控件放置在设计器中

●动画控制

●C ++提供的API

 

Native Class (C++) (面向工程师)

●传递数据

●复杂而昂贵的计算和处理

●与其他类和UI更新的交互通知

 

 

Widget实现共享 (Blueprint) 

工人A

●Designer的内容

●Widget显示切换

●动画播放

窗口小部件实现共享(C ++)

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Widget实现共享(C ++)

工人B

●触发事件

●内容信息

●BP中使用的API

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Widget实现共享(C ++实现规则)

●Abstract

Native Class始终是抽象的

●NotBlueprintable

成为另一个本机类的基类

●Blueprintable

蓝图可以派生和继承的项目

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挑战3:如何连接小部件?

●利用Native Class和Subsystem

您也可以直接从Widget Blueprint中引用另一个类,

子小部件应尽可能不引用其他类

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对于那些想从基础知识中学习子系统的人,请单击此处。

https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/ue4-subsystem

 

通过本机类更新Widget内容

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通过子系统更新Widget内容

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类设计总结

●明确和区分类角色

●有效使用本机类

 

机制/内部实现原理部分

了解其工作原理很有用

●向Widget添加功能变得容易

●瓶颈将变得更加重要

●了解并应用优化选项

 

示例:UI处理似乎很繁重

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就目前而言,即使我查看Unreal Insights,也不知道是什么原因造成的

 

如果您知道UI处理的机制

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因为它在移动

 

 

UI处理似乎很繁重

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(上图蓝色区域)Slate有这么大的处理负担

⇒让我们进行优化

 

 

 

Widget内部由两部分组成

●UWidget:(控制部分)与其他对象的交互,例如对Slate的控制

●SWidget:(显示部分)与用户的交互,例如布局和交互

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简单Widget的开始和结束

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Widget Lifecycle生命周期 (5个步骤)

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流程和对象更改

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1、Create Widget

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开始生成过程 -》 与UWidget相关的UObject的生成 -》 只调用一次初始化

 

 

Create Widget 的负荷点

引用对象过多

加载时要小心

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相关Widget对象加载 相关Widget对象创建

 

 

2、OnScreen Widget

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向视口Viewport注册 -》 开始生成SWidget -》 SWidget生成-》 UWidget和SWidget 同步-》 施工完成(Construction Script) -》施工完成(Begin Play)

 

OnScreen Widget 的负荷点

有许多目标时会发生故障

考虑负载平衡进行初始化

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RebuildWidget(Slate实例生成)

PreConstruct, Construct (Widget Blueprint 初始化处理集中)

 

3、Tick Widget

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应用包含子Widget的缩放 创建包括子Widget的渲染批处理Render Batch

 

Tick Widget负荷点

当有许多Widget时,这往往是一个负担

使用缓存进行负载控制

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扫描所有Widget并应用缩放 通过扫描所有Widget来创建渲染信息

 

 

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跨线程通知渲染信息

Game Thread仅创建绘图所需的信息

⇒创建Render Thread RHI命令并传输到GPU

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4、Remove Widget

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从Viewport中移除 -》开始移除(End Play) -》 删除SWidget

 

 

Remove Widget负荷点

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5、 Destroy Widget

进行GC

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开始销毁Widget =》 删除SWidget

 

Destroy Widget 负荷点

注意由于GC定位的对象过多而导致的故障

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销毁与UWidget关联的对象

 

生命周期摘要

●注意每个流程的负载点

●了解操作后,在下一章中应用优化

 

最后部分优化

优化

●选项

●工具

 

优化选项

● 绑定Bind

● Tick  

● Visibility  

● Widget Blueprint Option  

● Text Option  

● Invalidation Box  

● Global Invalidation  

● Retainer Box  

● 资源

● 本地化

● Widget 动画

 

1、绑定

将值反映到Widget本质上是事件驱动的选择

●对于属性绑定和功能绑定,请检查每个帧值的更新。

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资产上的绑定 事件驱动

 

2、Tick

●Tick实现

●由于成本高,请尽可能避免使用Blueprint Tick

●如有必要,请使用Native代码

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● Tick设置

● 默认值为Auto,它将自动ON/OFF

● 当设置为Never时,Tick停止,并且以下功能受到限制。

        ● Widget Animation

        ● Latent Action

        ● Native Tick

        ● Blueprint Tick

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● 补充

本机刻度何时设置为自动?

● Latent Action (Delay等)·触发

● 触发了动画

● 已实施“Blueprint Tick”事件

● 未在本机类中指定

UCLASS(meta = (DisableNativeTick))

 

如果您不使用Tick,建议使用meta 设置xxx

 

3、Visibility

Widget可见性和命中测试启用/禁用设置

●互动本身会影响性能

●有必要根据当时的情况进行适当控制

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●默认设置为“Visbility(最高费用)”设置

●显示Widget时,如果不需要判断,请使用“Not Hit-Testable”。

●不显示Widget时,则Collapsed的费用是可取的

设置选项 是否显示 命中判断 布局更新 消耗高到低

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4、Widget Blueprint Option

● Force Slow Construction Path

        ● 如果禁用,请使用Widget Template快速构建树

        ● 如果勾选,能够降低建筑成本和资产规模

● Support Dynamic Creation

        ● 禁用时,抑制资产规模而不是允许动态生成

        ● 如果启用,则允许通过CreateWidget()动态创建

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5、Text Option

● Wrap with Invalidation Panel 带有无效面板的包装

● 能够生成Invalidation Panel并自动包装Text Block

● 在更新Text Block和Invalidation Panel之间进行权衡

● Simple Text Mode 简单文字模式

● 通过禁用文本格式,换行和位置校正处理来加快速度

● 文字功能和性能折衷

 

 

6、 Invalidation Box失效框

●功能

缓存Widget以跳过更新过程并加快速度

下图是第一帧~第五帧,不应用与不应用IB的比较:

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通过应用IB减少更新处理的负担

 

●使用方法

使用Invalidation Box包裹目标Widget,效果会影响所有包裹的目标

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●设定

启用CanCache(默认情况下启用)

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应用它可以抑制不断增加的widget更新成本

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应用前:

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应用后:使用缓存跳过处理

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7、Global Invalidation

●功能(早期版本)

        ●能够将失效面板Invalidation Panel缓存效果应用于整个Slate

        ●Invalidation Box和Global Invalidation不能一起使用

        ●即使更改布局,也会自动使缓存无效

●使用方法

        ●输入“ Slate.EnableGlobalInvalidation 1”

        ●只有“新编辑器窗口(PIE)”在PIE中有效

●效果验证

        仅排列2000张Image的情况

【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

即使未放置Invalidation Panel,也将缓存应用于整个Slate,从而降低了成本。

 

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所有批处理元素均被缓存。每帧的绘画处理也被缓存以降低成本。

 

 

8、Retainer Box

●功能

在“Render Target渲染目标”上渲染并任意跳过更新过程

下图是第一帧~第五帧,不应用与不应用IB的比较:

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应用RB减少了更新处理的负担

 

●使用方法

使用保留框Retainer Box包装目标Widget,效果会影响所有包装的目标

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●设定

在阶段5(第一帧)中以5帧为周期执行更新处理时,如右图所示进行设置。

【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

 

结果,如下所述,每5帧更新1帧,6帧...,并连续执行。

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9、资源(Texture

Export格式

●导出为.png / .tga,从压缩角度使用2的幂

压缩格式

●[UserInterface2D]未压缩

●通常[DXT]૾根据用途进行更改

●纹理组Texture Group使用[UI]

α 透明通道

●由于资源量大,请仅使用必要的资源。

●如果您想仅使用淡入淡出效果来应用半透明,可以使用Widget功能

Texture Size

● 调整纹理大小,以使纹理不占用内存

● 请勿为小型或不重要的显示器分配较大的尺寸

Mips

● 如果纹理分辨率与目标不匹配,则显示[No Mip Maps]

● 减少要使用的纹理时的[From Texture Group]

 

10、native化

将Widget Blueprint native化是有效的...?

优点

●减少UObject并改善负载和GC时间,其效果取决于实现方式。

●CPU处理受益于降低蓝图访问成本

缺点

●增加大小,包括native代码

●Widget中的复杂问题隔离

 

UObject(如变量)不会更改,从而影响BP(如宏)

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本地化之前 本地化后

 

11、小部件动画

●迄今为止的挑战

●复杂动画的评估成本很高

●带有实例化动画的长时间加载

●提高点

●UE4.22:通用Widget Animation

●UE4.25:替换的UProperty→FProperty

●4.22或更早版本(对象数量大) 添加两个按钮变化

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●4.22或更高版本(减少的对象数量)

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小部件动画的过渡和UObject的数量

案例1:没有动画的状态

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案例2:添加一个动画

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案例3:添加一个动画和一个Transform轨道

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添加动画和轨道会增加成本

 

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添加动画和轨道时对象数量的变化(UE4.24)

 

12、引擎版本和UObject过渡

什么是版本转换?

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【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

对象数量减少40%,尺寸减少50%

 

趋势取决于Widget的数量?

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【UE4】使用UMG创建UI,了解内部机制及相应优化方法

即使Widget的数量与以前相比增加了,对象数量减少了54%,尺寸减少了71%

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由于引擎版本的更新,添加了动画的Widget的对象数发生了变化

 

13、调试 

● 性能评估

● Stats  

● Unreal Insights  

● 确认设定

● Widget Reflector  

● Asset Audit  

● 运动追踪  

● Slate Debugger  

● Debug Tools

 

调试

控制台命令:Stat Slate

●命令以衡量与板Slate相关的效果

●将增加统计数据的费用,因此这只是一个指导

●但对于识别瓶颈点很有用

Stat Slate

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布局更新过程

⇒许多显示对象(几何形状)

元素添加处理

⇒许多批处理

 

 

调试

Unreal Insights

●分析应用程序性能

●还可以捕获特定于Slate的事件(“Stat Slate”的目标)

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布局更新过程

⇒许多显示对象(几何形状)

Tick处理

⇒有许多Slate正在Tick

 

调试

Widget Reflector

●一种用于捕获和分析正在使用的资源和设置的工具

https://qiita.com/EGJ-Ken_Kuwano/items/523c97697563751bcc71

Widget Reflector是与Widget相关的调试的有效工具之一,并具有多种功能。

●您可以查看Widget和Slate设置的信息以及当前用于显示的资源。

●您可以通过查看Slate设置来使用它,以查看是否已应用性能分析或优化。

●当您使用它来反向查找Slate实现以供引用时,它也很有用。

●您可以使用字体图集和纹理图集的功能检查加载的资源。

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调试

资产审计Asset Audit

●列出资产信息以进行确认的工具

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Tick驱动预测

⇒是否运作正常?

Property Bind数

⇒ 更改为事件驱动方法?

 

调试

控制台命令:SlateDebugger.Start

●焦点转换,捕获,输入事件等。

将Slate事件输出到日志

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调试

Debug Tools

●提供与Slate相关的各种调试功能的工具

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Test Suite

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相关链接

● 

UMG (Unreal Motion Graphics) 最佳实践https://docs.unrealengine.com/ja/Engine/UMG/UserGuide/BestPractices/index.html

●官方博客

UMG最佳做法https://www.unrealengine.com/ja/tech-blog/umg-best-practices?mkt_tok=eyJpIjoiTXpnNE56WXdZVEV5WlRGaSIsInQiOiJtaFBFYWdNRDRxMU05aHVjc2hHcVwvWG1FVk5rQUZrWmdLYlNmUzltbUxrT3lHekJYNlI2SnVqUkZTY0NQS1k5OW12TDdHaHhzam1pVzJ0MFdKTlIyc0pDTTJ2MGpcL0NyXC9vXC9SWlV5Qmw5NlNFSHdHMStWbDFpTXBDOGNUSlJQOEgifQ%3D%3D&lang=ja

●官方幻灯片

UMG猫 https://www.slideshare.net/EpicGamesJapan/umg-80334310

●UE4 ANSWERHUB

信息共享:UMG会议资料https://answers.unrealengine.com/questions/833990/view.html