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UE3 홈 > 퍼포먼스, 프로파일링, 최적화 > 콘텐츠 프로파일링 및 최적화

콘텐츠 프로파일링 및 최적화


문서 변경내역: Jeff Wilson 수정. 홍성진 번역.

개요


새 콘텐츠를 추가할 때, 종종 잘못된 세팅으로 추가되거나 기존 콘텐츠에 비할 때 더 비싸지기도 합니다. 보통은 단순한 실수로 기인한 것입니다. 그러나 요즘 게임에서 활용하는 콘텐츠의 양으로 보면 추적하기 어렵습니다. 그래서 콘텐츠 및/또는 코드 최적화를 통해 게임 속도를 올려볼 수 있습니다. 경험에 의하면 가격대 퍼포먼스비가 가장 좋은 것은 거의 항상 콘텐츠 최적화였습니다. 이때문에 콘텐츠 제작자가 느린 부분을 찾아내고 수정하는 작업을 빠르게 할 수 있도록 해 주는 툴을 만드는 데 꽤 많은 시간을 들입니다.

프로파일링 / 최적화 프로세스 예제


기어즈 3 의 콘텐츠 최적화 가이드

기어즈 오브 워 3 에 도입된 콘텐츠 최적화 프로세스 관련 프리젠테이션이 East Coast Game Conference 에서 있었습니다. 관련 프리젠테이션 다운로드: Gears3ContentOptimizations_ECGC11_Final.pptx

기어즈 2 콘텐츠 최적화 작업방식

  1. QA 가 게임 전체 플레이, GPU 시간이 33ms 이상일 때마다 PIX GPU 캡처, 가급적 고유 시나리오 캡처 (동일 지역 캡처 10회 이하)
  2. 프로그래머가 GPU 캡처 분석
    • 느리면서 시각적 임팩트도 약한 것들 집어냅니다.
    • 최적화 꺼리를 이상적으로 잘 찾아내고 전부 구현된 경우, 씬은 33ms 미만이 될 것입니다.
    • 세부적인 드로 이벤트 정보를 사용하여 에디터의 각 드로 콜이 뭔지 빠르게 알아냅니다.
    • 녹화된 액터 이름, 리소스 이름 (스태틱 메시, 파티클 이미터 등), 머티리얼 이름
    • 렙디에게 명확한 방침과 스크린샷으로 변경할 부분을 제안합니다.
  3. 렙디와 아티스트가 바람직한 최적화 부분을 결정하고, 콘텐츠를 변경합니다.
    • 아트가 품질 결정을 확실히 담당하도록 합니다.
  4. 필요에 따라 1-3 단계를 반복합니다.

GOW2 의 경우, 전체 SP 맵의 90% 이상이 30fps 이상을 내는 데까지 2 패스만 수행되었습니다. 프로그래머 시간으로 6주가 걸렸습니다.

일반 커맨드렛


언리얼 엔진에는 많은 커맨드렛이나 작은 임베디드 프로그램이 제공되며, 이들 중 다수는 개발 주기를 순탄히 하기 위해 정기적으로 사용하기에 꽤나 좋습니다.

참조된 콘텐츠 분석

맵 참조가 무엇인지 아는 것부터가 최대 효율을 이끌어내기 위한 시작이요, 게임 전체에다 소비한 최적화 시간 측면에서의 "최대 효율"이 무엇인지 아는 것이 마무리겠습니다.

시간에 따른 변화를 감지할 수 있다는 건 역시 좋은 것입니다. 엑셀을 사용해서 2차 스프레드시트를 만들어 데이터를 이리저리 굴려보는 것도 필요합니다. AnalyzeReferencedContentCommandlet 출력물이 만병통치약!

사용법

커맨드렛을 사용하려면 그냥 다음 명령을 내리면 됩니다:

GAMENAME AnalyzeReferencedContent MAPNAMES

해당 맵의 콘텐츠로 .csv 파일이 여럿 만들어집니다. 맵 단위, 전역 단위 둘 다에 대해서입니다.

이 데이터를 살펴보고 집밖에 난 녀석(outlier), 가장 비싼 오브젝트, 가장 자주 사용되는 오브젝트 등을 찾아다가 최적화시켜주면 되겠습니다.

예제

  • StaticMesh .csv 에서 딱 한 두 번 정도만 사용되는 스태틱 메시를 찾아봅니다. 왕 중요한 부분이 아니면 보통 영향이 없는 선에서 삭제해 주고 좀 더 공통으로 사용되는 오브젝트로 대체해 줍니다. 즉 뭔가 시각적으로 독특한 효과를 주기 위해 레벨에 놓긴 했으나, 전체적으로 봤을 때 (특히나 비용면에서) 별로 필요치 않을 경우를 말합니다.
  • StaticMesh .csv 에서 메모리를 가장 많이 잡아먹는 오브젝트를 찾아봅니다. 얼마나 많은지, 최적화 시킬 수는 있는지?
  • .csv 의 요약 부분에서, 게임 전체에서 사용된 "인스턴스화된 트라이앵글" 총 수를 계산해 낼 수 있습니다. 특정 스태틱메시에 대해 "InstancedTriangles" 라는 새로운 열에다 NumInstances랑 NumTriangles를 곱해 넣는거죠. "InstancedTriangles" 열을 정렬해 보면 전체 게임의 삼각형을 많이 차지하는 메시를 알아볼 수 있습니다. 이런 것들을 최적화해 주면 보통 최적화 효율을 따져볼 때 밑지는 장사는 아닐 것입니다. (예로 거의 모든 레벨에 작은 관목숲이 쫙 깔렸다 칩시다. 레벨 몇몇에만 있는 엄청 비싼 펜스 메시보단 차라리 이런 것들 최적화해 주는 게 나을 것입니다.)

    (Click for full size)

    InstancedTriangles_small.jpg

  • # SoundNodeWaves .csv 에서 SoundNoveWaves의 크기로 정렬해 보니 다른 것보다 4배 비싼 환경음이 있는게 보입니다. 왜 그렇게 비싼지 알아봐야겠죠?
  • # SoundNodeWaves .csv 에서 BirdCall SoundNodeWaves 참조가 10개 확인됐습니다. 차이가 느껴지지 않는 선에서 종류를 좀 줄여볼 필요가 있겠죠? ^_^

이 커맨드렛 사용법에 대한 추가 정보는 Commandlet List KR 페이지의 Analyze Referenced Content 부분을 참고하시기 바랍니다.

Content Audit

Content Audio 커맨드렛은 현재 게임에서 사용중인 콘텐츠를 분석한 다음, 미리지정된 룰 세트에 따라 "문제있는" 것으로 간주될 수 있는 애셋을 찾아봅니다. 콘텐츠가 효율적으로 사용되고 있는지, 콘텐츠 아이템 속성 중 반드시 설정해야 하는 것이 설정되었는지 등을 확인하도록 룰을 디자인할 수 있습니다.

Content Audit Commandlet KR 페이지에 이 커맨드렛의 사용법에 대한 것이 더욱 자세히 수록되어 있습니다.

Content Comparison

Content Comparison 은 게임에서 활발히 사용되고 있는 콘텐츠를 분석한 다음 비슷한 타입이나 클래스의 애셋끼리 비교해 주는 커맨드렛입니다. 이를 통해 훨씬 비싼 종류의 애셋이 사용되고 있지는 않은지 확인할 수 있습니다.

PerfDebug_ Content Comparison Commandlet KR 페이지에 이 커맨드렛 사용법이 더욱 자세히 설명되어 있습니다.

Fixup Redirects

Fixup Redirects Commandlet 은 모든 패키지를 반복처리하며 모든 참조가 실제 애셋을 직접 가리키는지, 다른 패키지의 redirector 를 가리키지는 않는지 확인합니다. 이로써 콘텐츠가 사용되지 않을 때나 로드되지 말아야 할 때 로드되지 않도록 할 수 있습니다.

이 커맨드렛을 사용하여 콘텐츠 참조를 깔끔한 상태로 유지하는 법에 대한 정보는 FixUp Redirects Commandlet KR 페이지에서 찾아보실 수 있습니다.

일반 브라우저 및 툴


프리미티브 통계 브라우저

프리미티브 통계 브라우저는 레벨에 사용된 지오메트리 애셋에 대한 세부적인 분석을 제공하여, 디자이너가 어떤 애셋을 제거할지 아니면 아트 팀에 변경하도록 할 지 결정하는 작업의 효율을 높여 줍니다.

다음은 프리미티브 통계 브라우저(예전 스태틱 메시 통계 브라우저)의 열에 대한 설명입니다:

  • Type 종류 - 스켈레탈 메시인지, 스태틱 메시인지, 터레인인지, BSP (모델)인지 등 리소스의 종류입니다.
  • Count 수 - 레벨에 그 메시 인스턴스의 수 입니다.
  • Triangles 트라이앵글 - 인스턴스별 트라이앵글 수 입니다.
  • Resource Size 리소스 크기 - "view resource usage" 로 보고된 리소스의 KByte 크기이며, 스태틱 메시와 스켈레탈 메시에면 관계있습니다.
  • Lights (avg LM/ other/ total) 라이트 - 각 인스턴스에 영향을 끼치는 라이트매핑된 (LM), 라이트매핑되지 않은 (other), 총 라이트 수입니다.
  • Obj/ Light cost 오브젝트/라이트 비용 - 오브젝트 / 라이트 상호작용 비용입니다. 이 수치는 이 스태틱 메시가 라이팅 목적으로 몇 번이나 다시 렌더링되야 하는가를 나타냅니다. 이는 라이트매핑되지 않은 라이트의 수에 모든 인스턴스의 총 섹션 수를 곱한 것입니다. 라이트맵은 이 수치에 포함되지 않았는데, 이미시브 패스의 일부로 렌더링되는지라 "free"로 간주될 수 있기 때문입니다.
  • Triangle cost 트라이앵글 비용 - 라이팅 목적으로 렌더링되어야 하는 트라이앵글 수입니다. 이 수치에는 z-prepass, 이미시브, 라이트맵이 제외되는데, 이들은 라이트의 수와는 무관하게 고정적인 부하가 걸리기 때문입니다.
  • Lightmap 라이트맵 - 라이트맵 데이터가 사용하는 메모리 양입니다.
  • Shadowmap 섀도우맵 - 섀도우맵 데이터가 사용하는 메모리 양입니다.
  • LM Res 라이트맵 해상도 - 인스턴스별 평균 라이트맵 해상도입니다.
  • Sections 섹션 - 이 메시가 갖는 섹션 수입니다.
  • Radius (min/max/avg) 반경 - 메스의 각 인스턴스에 대한 경계 박스의 최소/최대/평균 반경입니다.

(Click for full size)

primitivestats_small.jpg

스태틱 메시


퍼포먼스 문제의 흔한 진원지는 스태틱 메시입니다. 일반적으로 한두번만 사용되는 스태틱 메시는 무엇이든 대체할 수 있으며, 이미 많이 사용되는 비슷한 것으로 대체할 수도 있습니다. 가급적이면 스카이박스에는 고유 메시 사용을 피하십시오. 가능하면 버텍스 라이팅 대 라이트맵 라이팅 사이에 적절한 균형을 맞추시기 바랍니다.

메시 단순화 툴

메시 단순화 툴로 레벨-단위로 스태틱 메시 애셋의 지오메트리 복잡도를 줄일 수 있습니다. 트라이앵글 수를 파라미터적으로 감소시켜 메시의 단순화된 사본을 만들 수 있으며, 그런 다음 레벨 패키지 안에 메시를 저장합니다. 레벨의 모든 액터에 대한 고해상도 메시로의 참조를 대체할 수도 있으며, 시간의 흐름에 따라 단순화된 메시를 유지하는 데 도움이 됩니다.

간단히 말해, 레벨 디자이너가 이 툴을 사용하여 약간의 시각적 품질을 대가로 빠르게 맵의 메모리 풋프린트를 줄이고 렌더 시간을 향상시킬 수 있습니다.

이 툴 사용법에 대한 세부적인 내용은 Mesh Simplification Tool KR 페이지를 참고해 주시기 바랍니다.

애니메이션


AnimSet 이 게임에 의해 참조되면, 그 AnimSet 내의 애니메이션이 전부 로드됩니다. 일부만 사용할 때는 낭비가 될 수 있습니다. AnimSet 내의 애니메이션이 전부 필요치 않을 경우, 보통은 작은 AnimSet 로 나누어 필요할 때만 로드하는 것을 추천합니다.

예를 들어 모든 무기의 애니메이션을 항상 필요치 않다면 다른 무기에 각자의 AnimSet 를 갖게 하면 됩니다.

마티네:

이 문제는 마티네로 오면 더 심해질 수 있습니다.

마티네 시퀸스나 레벨별로 다른 AnimSet 를 유지하는 것은 작업방식에 따라 (예로 각기 다른 사람이 각기 다른 마티네 시퀸스 작업을 하는 경우) 매우 귀찮을 수 있습니다. 이상적으로는 레벨 당 하나의 AnimSet 를 두는 것인데, 이를 다양한 (렙디, 애니메이터, 스크립터) 개발자 그룹간에 유지시키는 것은 매우 시간 소모가 심할 수 있습니다.

InterpData 내의 bShouldBakeAndPrune 플랙 (CL 259515) 으로 이 상황을 타개할 수 있습니다. 레벨에 대한 AnimSet 을 새로 만들어 사용된 애니메이션만 복제한 다음 참조를 다시 링크합니다. 어쨌든 AnimSet 이 쿠킹/로드되면 이 플랙을 꺼 줘야 같은 애니메이션이 복제되지 않습니다. bake and prune 하려는 AnimSet 가 레벨에 로드될 필요가 없는 경우 사용해 줘야 합니다. *Editor.ini 의 Cooker.MatineeOptions 부분에 bBakeAndPruneDuringCook 값을 FALSE 로 설정해 주면 전역적으로 끌 수 있습니다.

DefaultEditor.ini 안에:

  [Cooker.MatineeOptions]
  bBakeAndPruneDuringCook=false
  

애니메이션 압축

애니메이션 압축은 애니메이션 메모리 절약에 큰 비중을 차지합니다. 언리얼 엔진 3 는 압축된 애니메이션만 쓸 수 있으나, 공간 절약 대비 시각 충실도 손실율이 다양한 알고리즘이 있습니다. 각 애니메이션에 올바른 압축 기법을 선택해야 절약되는 메모리 양에 큰 영향을 끼칠 수 있습니다.

사용가능한 압축 알고리즘과 애니메이션 적용법에 대한 세부사항은 Animation Compression KR 페이지를 참고하십시오.

애님 사용량 추적

어떤 애니메이션은 AnimSet 에 저장됩니다. AnimSet 가 참조되면 그 AnimSet 안의 모든 애니메이션이 로드됩니다. 조직화 목적으로 AnimSet 에는 (걷기 등) 특정 동작에 대한 애니메이션이 여럿 있을 수 있습니다. 문제는 전혀 사용되지 않는 애니메이션도 있을 수 있다는 것입니다. 사용되지 않는데도 메모리에 무임승차하고 있는 것인데, 찾아내서 끌어내야 하겠습니다!

TRACEANIMUSAGE 콘솔 명령을 실행합니다.

다음 사항이 나타납니다:

  • 사용되지 않은 애니메이션
  • 게임플레이 도중 사용자에게 가장 많이 보인 애니메이션

더 나은 결과를 위해서는 같은 맵도 여러 사람에게 여러 샘플을 얻는 것이 좋습니다. (플레이 스타일이 다른 사람이 있습니다)

사용되지 않는 애니메이션 세트를 찾았다면, 그를 AnimSet 밖 TYPE_NotUsed 로 옮기는 것이 보통 문제 해결에 최선의 방법입니다.

traceanimusage.png

머티리얼


씬 내 머티리얼의 복잡도는 씬의 GPU 부하에 크게 영향을 끼칠 수 있습니다. 동적 라이트 사용량이 많을 수록, 머티리얼 비용도 높아집니다.

  • Dependent Texture 읽는 양을 제한해 보십시오. 즉 BumpOffset 처럼 텍스처를 가진 UV 를 변경하는 것을 말합니다.
  • 머티리얼 인스턴싱을 사용하고, 퍼포먼스 교환을 쉽게 하기 위해 on/off 토글 가능하도록 비싼 효과에 대해서는 StaticSwitchParameters 를 사용하십시오.
  • 스페큘러가 너무 많지는 않은 머티리얼에서 스페큘러를 제거해 보십시오. 상당량의 픽셀 셰이더 인스트럭션을 제거해 주며, 대부분 티도 안납니다.
  • 각 머티리얼의 텍스처 룩업 수를 줄여 보십시오. 텍스처 룩업이 많을 수록 GPU 가 필요한 텍스처를 구해오는 시간도 길어집니다.

  • 인스트럭션 수
  • 사용량(usage) 플랙 주시 - 머티리얼당 셰이더 수 제어

텍스처


언리얼 엔진 3 는 텍스처 스트리밍 풀을 사용합니다. 모든 스트리밍 텍스처는 총 알려진 메모리 풋프린트를 갖고 있어, 엔진은 최선을 다해 크거나 플레이어 주변의 텍스처만 최대 해상도로 로드합니다. 그러나 여전히 텍스처가 너무 많이 추가되어 여기저기 뿌옇게 보일 소지가 있습니다. 이 경우 유일한 해결책은 텍스처 사용량을 현실적인 수준으로 끌어내리는 수 밖에 없습니다. 텍스처 최적화 팁이라면:

  • STAT STREAMING 및 스트리핑 오차(fudge factor) 검사를 합니다. 이 수치가 1.0 이면 걱정할 것이 없으나, 1.0 보다 크면 맞지 않는 텍스처가 있어 일부가 뿌옇게 보인다는 뜻입니다.
  • LISTTEXTURES 를 사용하여 무엇이 로드되는지 확인합니다. 로그에 로드되는 텍스처 목록을 뱉어낼 것입니다. 이 정보는 엑셀로 복사해 넣을 수 있으며, (Data 아래) "Text to Columns" 버튼을 누르고 Delimited->Comma-> 완료하면 줄/열로 자동 정렬됩니다. 그리고 정렬을 누르면 각 열을 오름차순 또는 내림차순으로 정렬할 수 있습니다.
  • listtextures 출력을 엑셀로 가져오고 나서, "Current Size" 열에 내림차순 정렬하면 가장 악성인 순으로 분석을 시작해 볼 수 있습니다. 가장 메모리를 많이 차지하는 텍스처인 거죠.

텍스처 최적화 기법

적절히 계획을 세우고 언리얼 엔진 3에 제공된 여러가지 툴을 사용하면 텍스처가 차지하는 디스크 공간과 메모리의 양을 최적화하는 데 도움이 됩니다. 그에 관련된 기법과 꼼수가 Texture Optimization Techniques KR 페이지에 수록되어 있습니다.

Set Texture LODGroup

Set Texture LODGroup 커맨드렛은 모든 텍스처를 분석하여 텍스처의 현재 LODGroup 이 해당 텍스처 유형에 적합한지 판단하고, 그렇지 않다면 LODGroup 을 올바른 그룹으로 설정해 줍니다. LODGroup 세팅이 잘못된 텍스처가 있으면 텍스처 풀 리소스가 제대로 할당되지 못하는 문제가 생길 수 있습니다.

Set Texture LODGroup Commandlet KR 페이지에 이 커맨드렛이 자세히 설명되어 있습니다.

Find Duplicate Textures

시간이 갈 수록 사람들은 약간 변경하려고, 다른 식으로 사용하려고, 또는 실수로 텍스처를 복제하곤 합니다. 보통 알아채기도 힘든 변경이거나 시도해본 후 취소한 경우가 많습니다. 그런데도 그런 텍스처가 남아 떠돌다 다른 사람이 머티리얼에 사용해 버립니다. 그래서 메모리 내 한 레벨에 완전 똑같은 텍스처가 여럿 있게 되는 것입니다. 분명 피해야 할 상황입니다. Find Duplicated Textures 커맨드렛으로 이 복제 텍스처를 찾아 위치를 알아낼 수 있습니다.

Find Duplicate Textures 커맨드렛을 실행하려면, 명령줄에 다음과 같이 입력합니다:

게임명 FindDuplicateTexturesCommandlet

게임 콘텐츠 내 복제 텍스처 전부가 나열됩니다.

주: 이 커맨드렛의 다양한 옵션을 알아보려면 프로그래머를 대동하는 것이 좋습니다. 특히 살펴볼 곳은: UnPackageUtilities.cpp UFindDuplicateTexturesCommandlet::Startup()

파티클 시스템


씬에는 보통 파티클이 여럿 있게 마련이고, 비용도 제각각입니다. 다른 것보다 두드러지게 비싼 파티클이 있는지 알아보면 좋겠죠. 추가적으로 필요없는 곳에 돌고 있는 파티클이 있는지도 알아보면 좋겠습니다.

#define TRACK_DETAILED_PARTICLE_TICK_STATS 1 설정하면 로그에 파티클 틱 통계가 많이 출력됩니다.

추가적으로 프레임마다 경계가 업데이트되는 파티클을 찾아보고 싶을 수도 있겠습니다. 그런 파티클시스템에는 ContentAudit 태그가 붙어있을 테지만, 혹시나 각 프레임마다 경계가 동적으로 업데이트되는 파티클을 발견했다! 딱 FixedRelativeBoundingBox 를 시험해 볼 좋은 마루타다 생각하시면 되겠습니다.

파티클 최적화용 팁이라면:

  • 콜리전이나 자잘한 것들 끄기 (UT 에서 Enforcer 무기 스파크는 콜리전을 사용합니다!)
  • 오버드로 피하기
  • PIX 및 VIEWMODE SHADERCOMPLEXITY 사용
  • STAT PARTICLES 로 수 확인
  • 공용 효과나 큰 것에 대한 경계 박스를 수동 설정
  • 에디터가 생성한 최대 활성 카운트가 맞는지 확인
  • 자세한 것은 Particle System Reference KR 페이지 확인
  • MEMORYSPLIT 사용. 현재 Active 로 로드된 파티클 데이터는 얼마나 되는지, Peak 로 로드 가능한 것은 얼마나 되는지. (한 번에 파티클에 할당 가능한 최대 메모리)

오디오와 사운드


오디오 최적화용 팁입니다:

  • 꼭 필요치 않으면 다중 음악 트랙이 사용되지 않도록 확인합니다. 뮤직 트랙을 자체 스트리밍 맵에다 놓아 필요할 때면 스트림 인/아웃 되도록 하는 것도 좋은 생각입니다. (퍼포먼스에 영향을 끼치지는 않지만, 전체 레벨 예산에는 영향을 끼칩니다.)
  • STAT AUDIO, STAT MEMORY 를 통해 예산 검사
  • LISTSOUNDS 를 사용하여 현재 로드된 사운드 확인 - 어떤 종류의 사운드가 메모리를 많이 차지하는지 확인차 그룹 단위로 저장된 웨이브를 표시합니다.
  • LISTWAVES 는 현재 재생중인 사운드를 나열합니다. (PC 전용)
  • LISTAUDIOCOMPONENTS 는 현재 고려중인 사운드를 나열합니다.