5.x 新特性使用情况的调查

Virtual Shadow Map#

根据 Overview 中的表格，ShadowDepth 占用了最多的 GPU 时间，而且 PrePass 耗时也超过了 BasePass，可见整个场景的瓶颈在于顶点数过多。

在开启了 Nanite 的情况下，Remnant2 将启用 VSM 的选项放在了设置的图形菜单中，将开启与否的选择权交给了玩家。

根据官方文档中所说²，Nanite几何体始终渲染到虚拟阴影贴图，是性能最高的选项，可提供最高质量。然而这个游戏中并没有默认开启 VSM。

关闭 VSM 后的 Shadow Map 是多个 1024 x 1024 的并到一个大的 Shadow Map 中，此处有七个投射阴影的光源。手动开启 VSM 后，发现渲染线程时间和 GPU 时间均获得了近 2 ms 左右的提升。VSM 的 PagePool 大小为 16384 x 1024。

从抓帧的数据来看，耗时较高的几个 DrawCall 都是来自于 ShadowDepth Pass 中，考虑下面的这个 DrawCall:

直接使用了 LOD 0 的 Mesh 去投射阴影，除了这个 DrawCall 外还有许多零碎的小物件，这些都增加了 ShadowDepth 的负荷。针对这种情况，通常的方案是使用代理网格或是低级的 LOD 来投射阴影。如果是因为 ShadowMap 的分辨率问题导致的 Cache miss 还要考虑 ShadowMap 的压缩。

Unreal 中提供了多种阴影方案，这个游戏中也使用了不止一种，这里仅考虑高顶点数造成瓶颈的问题。

Nanite#

开启与关闭 Nanite，Stats 信息中的 Prims 数量有着巨大的差别，这是因为开启 Nanite 后，GNumPrimitivesDrawnRHI 中没有统计 Nanite 的图元数量，如果需要观测 Nanite 的情况，需要使用 r.Nanite.ShowStats 来开启 Nanite 的 Stats 面板。

Nanite 效果最为明显的是树冠，下面的树的 Nanite Fallback Mesh 有 256,891 个顶点，在 PrePass, BasePass 以及 ShadowDepth 均有较高的耗时。

Lumen#

根据工作室采访时所说³，Remnant2 中并没有使用 Lumen，通过导出的设置来看，Mesh 也没有生成 SDF。取而代之的是 Unreal 5.x 中的 Fallback 方案，即使用了 SSGI 的方式模拟全局光，而且是半分辨率的 SSGI。

严格来说，开启 GI 后，AO 的开启与否是需要讨论的。一方面是因为 GI 已经提供了具有真实感的光照和阴影，另一方面是因为当前的 GI 方案并不完善，总是存在没有捕捉到的地方，尤其是对 SSGI 而言。因此在角落、拐角、裂缝等处的 AO 依然是必要的。

所以 SSGI + DFAO + SSR 可以作为一个 Lumen 的替代方案。不过，上个月的 Unreal Fest Day⁴ 中，Epic 的一位老哥给给出了这样的建议：

即关闭 GI 用 AO + SSR 作为 Fallback 方案，回归原先 4.x 的管线。

Virtual Shadow Map#

VSM 的 PhysicalPagePool 在引擎中默认的分辨率是 16384 x 4096，RoboCop 里使用的是 16384 x 2048，最大的 Page 限定在 512，Page 大小不够会造成 Page Pool Overflow 使阴影消失/变为块状，后台打开抓帧的 Renderdoc 时很容易可以重现这种情景。

此处有 7 处投射阴影的动态光源，因此在关闭 VSM 后绘制了 7 张 512 x 512 的 Shadow Map。在关闭 VSM 后，阴影质量被设为了最低，512 的分辨率对于 Shadow Map 来说非常低，但是抓帧的这个场景比较黑看不出来差别。

在显存比较吃紧的低端设备，可以关掉 VSM，回到 CSM。

Nanite#

除了目前尚不支持的对蒙皮网格、透明物件的渲染以及贴花以外，场景中的 Mesh 几乎都使用了 Nanite。但是不同于前者，在全局关掉 Nanite 的支持后，没有使用 Fallback Mesh 替代，应该是修改了 ProxyRenderMode。

而且这个游戏也允许走软光栅的（一般是应用了 WPO 的材质） Mesh 进入 Shadow Pass。

Lumen#

Lumen 的耗时在我的机器上是 5.4 ms 左右，按照 Epic 老哥的说法⁴，在 60 fps 下 Lumen 的 Budget 应该限制在 4 ms, 在 30 fps 下应该限制在 8 ms。

下面的反射使用了较为粗糙的追踪，应该是关掉了 TraceMeshSDFs。

在使用 GI 的情况下，可以考虑仅改变不同的反射方法进行性能分级。这里是两个不同的反射方法的效果对比（Lumen vs SSR）：

RoboCop 的 DiffuseIndirect 进行了下采样，在中高画质下均开启了 Lumen，在低画质下关掉了 GI，也关掉了反射。