Detectar y Evitar Problemas Comunes de Rendimiento y Memoria en las Compilaciones de Unity WebGL

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Esta sesión explora los problemas comunes de rendimiento y memoria que surgen en las compilaciones de WebGL producidas utilizando el motor de juegos Unity. Examina cómo identificar, solucionar problemas y evitar trampas que pueden llevar a errores de falta de memoria. Aprende cómo reducir la inestabilidad del juego y mejorar el rendimiento del juego en las compilaciones de WebGL.

10 min
07 Apr, 2022

Video Summary and Transcription

La charla de hoy se centra en evitar problemas de rendimiento y memoria en las compilaciones de Unity WebGL. Se destaca la importancia de gestionar la memoria y mantener el tamaño del montón pequeño. Técnicas como el uso de paquetes de activos o un sistema direccionable pueden ayudar a reducir el uso de memoria. Se discuten las limitaciones de la recolección de basura en las compilaciones de WebGL, junto con consejos para optimizar el código de Unity. Herramientas como Backtrace pueden ayudar a depurar problemas de memoria y rendimiento.

Available in English

1. Introducción a las compilaciones de Unity WebGL

Short description:

Hoy vamos a ver algunas formas de evitar problemas comunes de rendimiento y memoria en las compilaciones de Unity WebGL. La memoria es una restricción importante al ejecutar una compilación de WebGL en un navegador. El montón de Unity es donde se almacenan todos los objetos en tiempo de ejecución, y es importante mantener el tamaño del montón lo más pequeño posible. Al construir una aplicación WebGL, Unity genera un archivo .data que contiene todos los activos y escenas requeridos. Para reducir el uso de memoria, se pueden utilizar paquetes de activos o un sistema direccionable. La recolección de basura también es una consideración importante en las compilaciones de WebGL.

♪♪ Hola a todos. Mi nombre es Oz, y soy un evangelista de desarrollo de juegos en Backtrace Source Labs. Hoy vamos a ver algunas formas de evitar problemas comunes de rendimiento y memoria en las compilaciones de Unity WebGL. El primer punto que vamos a analizar es cómo gestionar el rendimiento. Una restricción importante al ejecutar una compilación de WebGL en un navegador con buen rendimiento es la memoria. Entonces, en términos de memoria, ¿cuáles son los problemas y las consideraciones que debemos tener en cuenta?

Como saben, la complejidad del contenido que se puede ejecutar está limitada por la memoria. La memoria es asignada por el navegador, y la cantidad de memoria disponible varía según varios factores, incluido el dispositivo que se utiliza, el sistema operativo que se utiliza, el navegador que se utiliza y si se ejecuta en un navegador de 32 bits o 64 bits, entre otros factores. Para comprender cómo la memoria afecta el rendimiento, es muy importante comprender cómo se asigna la memoria en una compilación de Unity WebGL. Para esto, debemos analizar el montón de Unity. Entonces, ¿qué es el montón de Unity o un montón de memoria, como lo llama Unity? Básicamente, aquí es donde se almacenan todos los objetos en tiempo de ejecución, que pueden incluir objetos nativos, activos que se cargan, escenas, sombreadores, archivos de animación, así como otros objetos administrados. Vale la pena señalar que este montón es un bloque contiguo de memoria asignada. Hasta hace unos años, tenías que asignar el tamaño máximo del montón en la configuración de compilación, pero ahora, Unity admite la expansión del montón según las necesidades del juego, y se puede expandir hasta dos veces. Sin embargo, esta misma característica a menudo puede hacer que tu juego se bloquee, especialmente cuando el navegador no puede asignar un bloque contiguo de memoria, y por eso es muy importante mantener el tamaño del montón lo más pequeño posible.

Ahora, para comprender cómo podemos mantener el tamaño del montón de memoria pequeño, primero debemos analizar qué hace Unity con todos los activos y los datos de escena en un navegador, y qué sucede cuando se construye una aplicación WebGL en Unity. Cuando se construye una aplicación WebGL, Unity genera un archivo .data. Básicamente, este archivo contiene todos los activos y escenas necesarios en el momento del lanzamiento, y todo eso se empaqueta en un archivo .data, incluidas las escenas de Unity, texturas, modelos, activos de audio, sombreadores y prácticamente todo lo demás que se necesita para que el juego se ejecute. Básicamente, Unity WebGL no tiene acceso a un sistema de archivos real, por lo tanto, tiene que crear un sistema de archivos de memoria virtual, y luego el navegador desempaqueta el archivo .data en este sistema de archivos virtual. Y el navegador, mientras se ejecuta el juego, mantiene los datos sin comprimir. Ahora imagina si tienes una escena compleja con todo tipo de activos, ¿verdad? Incluyendo modelos 3D, sombreadores, todo. Entonces puedes ver cómo posiblemente puede tener problemas de memoria y ralentizar el rendimiento del juego. Entonces, la pregunta que surge es, ¿qué puedes hacer para reducir la memoria? Bueno, hay algunas técnicas que puedes adoptar para reducir el uso de memoria. Y una forma, la más común, es utilizar paquetes de activos. Puedes poner todos los activos más frecuentes, pero más grandes, en un paquete de activos y cargarlo y descargarlo según sea necesario. También vale la pena señalar que los paquetes de activos se descargan directamente en el montón de Unity y, por lo tanto, evitan la asignación adicional realizada por el navegador. Si hay paquetes grandes, una técnica es posiblemente almacenar en caché los datos, lo que te ayuda a evitar volver a descargar cada vez que juegas el juego. La tercera opción es algo llamado sistema direccionable, que es una alternativa a los paquetes de activos. A veces se considera una versión mejorada de los paquetes de activos. Sin embargo, también tiene sus propios problemas, incluido el soporte para compilaciones de WebGL de manera nativa. Pero existen algunas soluciones alternativas para hacer que funcione. La siguiente consideración importante con respecto a las compilaciones de WebGL es la recolección de basura o GC en resumen.

2. Gestión de memoria y depuración en Unity WebGL

Short description:

La recolección de basura en Unity WebGL se ejecuta una vez después de cada fotograma debido a las limitaciones de JavaScript. La manipulación de cadenas puede causar problemas de rendimiento y memoria. Ejemplos incluyen actualizar un texto de cuenta regresiva y usar un bucle for ampliado. Para optimizar el código de Unity, utiliza StringBuilder para la manipulación de cadenas, almacena en caché los arreglos antes de iterar y utiliza CompareTag en lugar de comparar cadenas. Herramientas como Backtrace pueden ayudar a depurar problemas de memoria y rendimiento. Si tienes preguntas sobre WebGL o Unity, no dudes en ponerte en contacto.

Entonces, lo que hace la recolección de basura (GC) es localizar y recoger la memoria no utilizada y luego reasignarla en el montón de Unity. En otras plataformas, cuando se ejecuta el GC, todos los hilos en ejecución se pausan para dar tiempo al GC para verificar la pila. Esto no es posible en WebGL debido a las limitaciones de JavaScript. Entonces, lo que hace Unity aquí es simplemente ejecutar el GC una vez después de cada fotograma, porque la condición para que se ejecute el GC en WebGL es que la pila debe estar vacía, y esto solo sucede después de que se renderiza cada fotograma.

Ahora veremos algunos ejemplos de código que aumentan el GC y reducen el rendimiento, y cómo podemos escribir un código mejor. En el primer ejemplo que tengo aquí, puedes ver cómo manipular una cadena es una causa importante de problemas de rendimiento y a veces también puede hacer que una aplicación se quede sin memoria. La razón principal de esto es que cualquier manipulación de cadenas hace que Unity cree una nueva cadena cada vez, y esto puede acumularse rápidamente. Por ejemplo, si el código formara parte del bucle de actualización. Este ejemplo que puedes ver aquí es donde tienes un temporizador de cuenta regresiva que se muestra en una interfaz de usuario, y el texto del temporizador de cuenta regresiva se actualiza continuamente en el bucle de actualización mediante la concatenación del prefijo de cuenta regresiva con el valor de la cuenta regresiva. Y cada vez que haces eso, se crea una nueva cadena, lo que puede acumularse rápidamente y no es bueno para la memoria. A la derecha, puedes ver cómo se reescribe este código en un código mejor donde se separa la etiqueta y el valor y, por lo tanto, se evita por completo la manipulación de cadenas.

Aquí tienes otro ejemplo de manipulación de cadenas. Si se usa un bucle for ampliado, en una compilación que no sea WebGL, esto podría funcionar bien porque el recolector de basura se involucraría, pero no tanto en una compilación de WebGL porque en una compilación de WebGL no tiene la oportunidad de involucrarse hasta el final del fotograma y, por lo tanto, es probable que se quede sin memoria y se bloquee. Aquí tengo algunos otros ejemplos donde puedes optimizar el código de Unity para reducir la asignación de memoria y reducir la necesidad de recolección de basura frecuente. Por ejemplo, al usar cadenas, si necesitas manipular y concatenar cadenas, utiliza StringBuilder en lugar del operador Plus. Si estás utilizando funciones de Unity donde la función devuelve un arreglo y tienes que hacer algunas manipulaciones de arreglos o iterar sobre un arreglo, debes almacenarlo en caché antes de usarlo en un bucle for. Para comparaciones como comparar un nombre o una etiqueta, no muchos saben que estos accesores en realidad devuelven una nueva cadena cada vez, por lo que es mejor utilizar, por ejemplo, la función CompareTag para comparar una etiqueta. Y por último, pero no menos importante, en el caso de las corrutinas, una cosa común que solemos hacer como programadores es usar una línea que devuelve new WaitForSeconds o WaitUntil o WaitWhile. Entonces, en su lugar, almacénalo en caché y úsalo, especialmente si lo estás utilizando en un bucle for.

Mientras hablamos sobre las formas en que se puede gestionar la memoria en algunas situaciones y cómo podemos reducir el uso de memoria, hay algunas situaciones inesperadas que pueden hacer que las aplicaciones se queden sin memoria o incluso hacer que las aplicaciones se bloqueen, por lo que es aquí donde entran en juego las herramientas que pueden ayudar a depurar estos problemas. Una de esas herramientas es Backtrace, que utilizo en las aplicaciones y juegos que hago para cualquier plataforma, y por supuesto, WebGL no es una excepción. Cuando lo integro, puedo ver los errores en tiempo real y en el panel de control y me ayuda a solucionar problemas de rendimiento y problemas de falta de memoria. Cosas como las que vemos hoy se pueden utilizar realmente y luego se puede recopilar esa información para solucionar problemas adicionales antes de que se salgan de control.

Eso es prácticamente el final de la sesión. Si tienes alguna pregunta sobre WebGL o Unity, no dudes en ponerte en contacto conmigo. Mis datos de contacto están en esta diapositiva. Gracias por sintonizar. ♪♪♪

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