【CEDEC2018】一歩先のUnityでのパフォーマンス/メモリ計測、デバッグ術
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2018/8/22に開催されたCEDEC2018の講演資料です。 講師：黒河 優介（ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン合同会社）
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【CEDEC2018】一歩先のUnityでのパフォーマンス/メモリ計測、デバッグ術
- 1. 一歩先のUnityでのパフォーマンス/メモリ計測、デバッグ術 2018/8/22 講演者名 黒河 優介 所属団体 Unity Technologies Japan 肩書・役職 Developer Relation Engineer
- 2. 自己紹介 • 役職 • ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン合同会社 エンタープライズコンサルティングデベロッパー リレーションマネージャー／エンジニア • 仕事内容 • 大規模プロジェクトのサポート業務 • プロジェクトに合う形で、パフォーマンスに関す る提案等を行っている
- 4. 本日のアジェンダ • Profiler、デバッグ機能についてのおさらい • 実機だけでも使えるパフォーマンス計測術 • Profiler、デバッグ機能関連のアップデート情報
- 6. おさらい • Unity Profiler • Frame Debugger • Consoleウィンドウ • Script Debugging • プラットフォーム毎のツール
- 7. おさらい • Unity Profiler • Frame Debugger • Consoleウィンドウ • Script Debugging • プラットフォーム毎のツール
- 15. Unity Profiler public class Sample : MonoBehaviour { private CustomSampler sampler; void Start () { sampler = CustomSampler.Create("処理計測"); } void Update () { sampler.Begin(); // ..何か処理をします sampler.End(); } } コードはこんな 感じです
- 17. おさらい • Unity Profiler • Frame Debugger • Consoleウィンドウ • Script Debugging • プラットフォーム毎のツール
- 19. おさらい • Unity Profiler • Frame Debugger • Consoleウィンドウ • Script Debugging • プラットフォーム毎のツール
- 22. おさらい • Unity Profiler • Frame Debugger • Consoleウィンドウ • Script Debugging • プラットフォーム毎のツール
- 23. Script Debugging Visual Studio等のIDE環境等を利用 してUnity Editor上で動作している C# スクリプトのデバッグが出来ま す。
- 25. Script Debugging BackEndがMonoでかつ、 Script Debuggingを有効にして いる場合には実機上で動いてい るC# スクリプトのデバッグが 出来ます
- 27. おさらい • Unity Profiler • Frame Debugger • Consoleウィンドウ • Script Debugging • プラットフォーム毎のツール
- 28. プラットフォーム毎のツール • PC/Android • RenderDoc • iOS • Instruments • OpenGLES Frame Debugger • Android • Systrace • DS-5™ Streamline • Snapdragon Profiler • Mali Graphics Debugger • GAPID 等々…
- 43. 実機でも使えるパフォーマンス計測術 • Time.realtimeSinceStartupを利用 • Time.realtimeSinceStartup + PlayerLoop(2018.1+) • Recorder APIについて • Memory情報の取得 • Profilerログデータ書き出し
- 44. 実機でも使えるパフォーマンス計測術 • Time.realtimeSinceStartupを利用 • Time.realtimeSinceStartup + PlayerLoop(2018.1+) • Recorder APIについて • Memory情報の取得 • Profilerログデータ書き出し
- 45. Time.realtimeSinceStartupの利用 void Update(){ float startTime = Time.realtimeSinceStartup; DoSomething(); float executeTime = Time.realtimeSinceStartup - startTime; Debug.Log(string.Format("DoSomethingに{0}ms掛かりました", executeTime * 1000.0f)); } Time.realtimeSinceStartupはアクセスした瞬間に時間を取りに行 きます。そのため、計測する箇所の前後の差分を求める事で処理 時間が取れます。 Releaseビルドでも計測可能です
- 46. 実機でも使えるパフォーマンス計測術 • Time.realtimeSinceStartupを利用 • Time.realtimeSinceStartup + PlayerLoop(2018.1+) • Recorder APIについて • Memory情報の取得 • Profilerログデータ書き出し
- 55. 実機でも使えるパフォーマンス計測術 • Time.realtimeSinceStartupを利用 • Time.realtimeSinceStartup + PlayerLoop(2018.1+) • Recorder APIについて • Memory情報の取得 • Profilerログデータ書き出し
- 57. Recorder APIについて Recorder recorder = Recorder.Get("Camera.Render"); Debug.Log(string.Format(“{0}ms ({1} Calls)", recorder.elapsedNanoseconds * 0.00001f), recorder.sampleBlockCount); Recorder API で Profilerに表示される項目を取得できます。 ※ただし全Threadでの累計処理時間のみ取得可能です
- 58. Recorder API について 「Camera.Renderer」に 5.94ms(3.13 + 2.81)で2回呼び出しが あったという情報が取得できます
- 59. 先ほどのMainLoopとうまく組み合わせて … Camera.Renderの合計時間 - Main Thread側の描画処理時間で RenderThreadの処理負荷が概算できます
- 60. 実機でも使えるパフォーマンス計測術 • Time.realtimeSinceStartupを利用 • Time.realtimeSinceStartup + PlayerLoop(2018.1+) • Recorder APIについて • Memory情報の取得 • Profilerログデータ書き出し
- 61. Memory情報の取得 • Profiler APIを利用して概要のざっくり把握 • Resources APIを利用して 読み込んでるアセットを一覧で把握
- 62. Profiler APIを使用して取得 • Managed Memoryの使用状況 • Profiler.GetMonoHeapSizeLong • Profiler.GetMonoUsedSizeLong • Unityが確保したメモリの使用状況 • Profiler.GetRuntimeMemorySizeLong • Profiler.GetTotalReservedMemoryLong • Profiler.GetTotalUnusedReservedMemoryLong
- 64. 読み込んでいるアセット一覧を取得 Texture2D[] textures = Resources.FindObjectsOfTypeAll<Texture2D>(); Mesh[] meshes = Resources.FindObjectsOfTypeAll<Mesh>(); AudioClip[] audioClips = Resources.FindObjectsOfTypeAll<AudioClip>(); AnimationClip[] animationClips = Resources.FindObjectsOfTypeAll<AnimationClip>(); メモリに読み込んだアセット一覧の取得が上記のように出来ます
- 65. 実機でも使えるパフォーマンス計測術 • Time.realtimeSinceStartupを利用 • Time.realtimeSinceStartup + PlayerLoop(2018.1+) • Recorder APIについて • Memory情報の取得 • Profilerログデータ書き出し
- 66. Profilerログデータ書き出し string logfile = Path.Combine(Application.persistentDataPath, "profiler.log"); Profiler.logFile = logfile; Profiler.enableBinaryLog = true; Profiler.enabled = true; Profilerを内部的に動かし、ログファイルとして結果を保存し 始めます。止めるときは、下記呼び出しをします 「Profiler.enabled = false;Profiler.logFile = null;」
- 67. Profilerログデータ書き出し 保存したログファイルは ProfilerのLoadで読み込めます。 ※1.Androidならば「adb pull ファイルパス」という形でコマンドライ ンでPCからログファイル取得できます。 ※2.iOSの場合、XCode上の「info.plist」を編集することで、iTunes からログファイルへのアクセスが可能になります。
- 70. アップデート情報
- 71. アップデート情報 • 実機上でのProfiler動作の高速化(2017.3+) • 実機上でのDeepProfiling (2017.3+) • User Threadへの対応(2017.3+) • Native Plugin Callbackへの対応(2018.2+) • IL2CPPでのScript Debugging(2018.2+) • 新しいMemory Profiler(2018.3+)
- 72. アップデート情報 • 実機上でのProfiler動作の高速化(2017.3+) • 実機上でのDeepProfiling (2017.3+) • User Threadへの対応(2017.3+) • Native Plugin Callbackへの対応(2018.2+) • IL2CPPでのScript Debugging(2018.2+) • 新しいMemory Profiler(2018.3+)
- 73. 実機上でのProfiler動作の高速化 • 2017.3のタイミングで 実機⇔Editor間での通信フォー マットから見直し、実機上で動作するProfilerの負荷が 下がりました • 1フレーム毎に全てのSample名を送っていたのをやめ、前のフ レームで送っていた場合は、Sample名を送らないようにしまし た • 実機側で集計処理を行って結果をEditorに送信する実装になって いましたが、新しくEditor側で集計するようにしました
- 74. 2017.3以前では文字列を都度送ってます １フレーム目 ２フレーム目 1フレーム毎にSample名の文字列情報を含む全ての情報を含 んでいるため、巨大なデータをEditorと実機の間でやり取り していました BehaviourUpdate 2ms Player.Update 1ms Enemy.Update 0.5ms Bullet.Update 0.5ms Memoryや Rendering等の情報 BehaviourUpdate 1.8ms Player.Update 0.9ms Enemy.Update 0.4ms Bullet.Update 0.5ms Memoryや Rendering等の情報
- 76. 集計処理について BehaivourUpdate BeginSample 起動から 1000ms BehaivourUpdate End 起動から1002ms Player.Update BeginSample 起動から 1000ms Player.Update EndSample 起動から1001ms Enemy.Update BeginSample 起動から 1001ms Enemy.Update EndSample 起動から1001.5ms Bullet.Update BeginSample 起動から1001.5ms Bullet.Update EndSample 起動から1002ms Thread毎にBeginSample/EndSampleが発生した タイミングでキューにデータを溜めていきます
- 77. 集計処理について BehaivourUpdate 1000ms から開始して 2ms掛かった 以降の3つを呼び出している Player.Update 1000msから開始して 1ms掛かった 呼び出し先なし Enemy.Update 1001msから開始して 0.5ms掛かった 呼び出し先なし Bullet.Update 1001.5msから開始して 0.5ms掛かった 呼び出し先なし Profilerに表示するために 先のイベントを集計して このようなデータに変換 する必要があります
- 78. 集計処理について BehaivourUpdate BeginSample 起動から 1000ms BehaivourUpdate End 起動から1002ms Player.Update BeginSample 起動から 1000ms Player.Update EndSample 起動から1001ms Enemy.Update BeginSample 起動から 1001ms Enemy.Update EndSample 起動から 1001.5ms Bullet.Update BeginSample 起動から 1001.5ms Bullet.Update EndSample 起動から1002ms BehaivourUpdate 1000msから開始して 2ms掛かった 以降3つを呼び出している Player.Update 1000msから開始して 1ms掛かった 呼び出し先はない Enemy.Update 1001ms から開始して 0.5ms掛かった 呼び出し先はない Bullet.Update 1001.5msから開始して0.5ms掛かった 呼び出し先はない この集計処理を Editor側で受け持つように し、実機上では上のデータをそのまま転送 するようにしました
- 79. 豆知識 2017.3以降では API ”Profiler.logFile”を利用して書き込ん だデータと、Profiler Window上でSaveしたデータは一致 しなくなりました。 ”Profiler.logFile”は集計前の形式のデータなのに対して、 Profiler Window上でSaveするデータは集計後のデータだ からです。
- 80. アップデート情報 • 実機上でのProfiler動作の高速化(2017.3+) • 実機上でのDeepProfiling (2017.3+) • User Threadへの対応(2017.3+) • Native Plugin Callbackへの対応(2018.2+) • IL2CPPでのScript Debugging(2018.2+) • 新しいMemory Profiler(2018.3+)
- 82. Androidでの引数渡し Androidでは下記のようなadb コマンドを利用する事で引数を指定し てアプリを実行できます adb shell am start -n [パッケージ名]/ [アクティビティ名] -e “unity -deepprofiling" 例：adb shell am start -n com.unity.test/com.unity3d.player.UnityPlayerActivity -e “unity -deepprofiling"
- 83. アップデート情報 • 実機上でのProfiler動作の高速化(2017.3+) • 実機上でのDeepProfiling (2017.3+) • User Threadへの対応(2017.3+) • Native Plugin Callbackへの対応(2018.2+) • IL2CPPでのScript Debugging(2018.2+) • 新しいMemory Profiler(2018.3+)
- 84. User Threadへの対応
- 85. User Threadへの対応 ※2018.3から C#で作成したThreadは自動的に登録されるようになります Thread th = new Thread(ThreadExec); th.Start(); static void ThreadExec(){ CustomSampler sampler = CustomSampler.Create("Exec"); Profiler.BeginThreadProfiling("User","DoSomething"); while (flag){ sampler.Begin(); Exec(); // .. 何か処理する sampler.End(); } Profiler.EndThreadProfiling(); }
- 86. アップデート情報 • 実機上でのProfiler動作の高速化(2017.3+) • 実機上でのDeepProfiling (2017.3+) • User Threadへの対応(2017.3+) • Native Plugin Callbackへの対応(2018.2+) • IL2CPPでのScript Debugging(2018.2+) • 新しいMemory Profiler(2018.3+)
- 88. Native Plugin Callbackへの対応 BehaivourUpdate BeginSample 起動から 1000ms BehaivourUpdate End 起動から1002ms Player.Update BeginSample 起動から 1000ms Player.Update EndSample 起動から1001ms Enemy.Update BeginSample 起動から 1001ms Enemy.Update EndSample 起動から 1001.5ms Bullet.Update BeginSample 起動から 1001.5ms Bullet.Update EndSample 起動から1002ms これらのイベントが呼び出されたときにNative Pluginへ コールバックさせるインターフェースが追加されました
- 91. Native Plugin Callbackの利用例 https://github.com/Over17/UnitySystracePlugin Unity Profilerから取得した情報を AndroidのSystraceに載せています Unity Profilerから取得した情報を AndroidのSystraceに載せています
- 92. Native Plugin Callbackの利用例 https://github.com/Over17/UnitySystracePlugin python [android-sdkパス]/platform-tools/systrace/systrace.py --time=5 -o output.html -a com.unity.sample[アプリのBundleID］ 上記のようなコマンドで取得することが可能です
- 93. アップデート情報 • 実機上でのProfiler動作の高速化(2017.3+) • 実機上でのDeepProfiling (2017.3+) • User Threadへの対応(2017.3+) • Native Plugin CallBackへの対応(2018.2+) • IL2CPPでのScript Debugging(2018.2+) • 新しいMemory Profiler(2018.3+)
- 95. IL2CPP でのScript Debugging • 2018.2から導入されました • PC/iOS/Android/Consoleゲーム機に入ってます (Xbox Oneは2018.3に入る予定です) • 「.Net 4.x Equivalement」にのみ対応しています ※Processにアタッチしてからbreakpointを認識するまでに10秒ほどのラグがあります。 1度認識してしまえば、その後のレスポンスは早いです
- 96. アップデート情報 • 実機上でのProfiler動作の高速化(2017.3+) • 実機上でのDeepProfiling (2017.3+) • User Threadへの対応(2017.3+) • Native Plugin Callbackへの対応(2018.2+) • IL2CPPでのScript Debugging(2018.2+) • 新しいMemory Profiler(2018.3+)
- 97. 新しいMemoryProfiler • Memoryの計測ツールの現状 • Unity標準搭載 • UnityのBuilt-In Profiler • 拡張機能系 • Memory Profiler • Memory Profiler Extension • Memory Profiler Advanced( PerfAssist )
- 100. [拡張系] Memory Profiler https://bitbucket.org/Unity-Technologies/memoryprofiler にて配布 メモリのsnapshotをとって、 その時点でのデータを見やす くした Editor拡張です
- 101. [拡張系] Memory Profiler Extention https://github.com/robertoardila/support-unity-memoryprofiler にて配布 IL2CPPビルドが必要ですが、 依存関係がグラフ表示された りする Memory Profilerです
- 102. [拡張系] Memory Profiler Advanced https://github.com/GameBuildingBlocks/PerfAssist/ にて配布 PA_ResourceTrackerという名前で配布されていた MemoryProfiler。リスト化されており見やすいです
- 104. 新しいMemory Profilerを開発中 • 2018.3で alpha previewとして公開予定 • PackageManagerで配布を予定 • エンジン側のMemory Allocatorにも手を加えて、これ まで取得できなかったデータも取れるようにします
- 110. RM Profilerの話 • 2018.2から提供されるパッケージ 「ResourceManager」向けに作成されたProfiler Load/UnloadしたResourceの確認が 出来ます
- 111. Entity Debuggerの話 • 2018.1から提供される 「Entity Component System」向けに作成された Debugger 動作しているComponentSystemを 確認出来ます
- 112. 最後に • より良いパフォーマンスを出すには、まずは計測か ら！ • UnityのProfiler/Debugのための機能は随時アップデート しております。 • 今回は直近のアップデートを紹介しましたが、まだま だProfilerではアップデートの予定があるので今後も注 目してください