UE5/Niagara 烟雾与火花效果过重时的 5 个优化要点

引言

用 UE5 制作动作游戏时，往往会想把攻击命中时的火花、爆炸、烟雾等特效做得更丰富。但随着特效越加越多，可能会出现只有战斗时帧率下降的情况。

此时，简单地断定"因为是 Niagara 所以重""GPU 模拟就快"是危险的。Niagara 的成本不仅包括粒子的模拟，还包括系统/发射器的管理以及实际向屏幕渲染的处理。

本文参考 UE5.8 官方文档，整理了 5 种在排查 Niagara 负载后进行优化的方法。

首先，重现出现问题的特效场景，然后在控制台执行以下命令。

stat unit
stat gpu

stat unit 是查看游戏线程、渲染线程和 GPU 时间的入口，stat gpu 是实时查看 GPU 处理分类的入口。需要深入调查时使用 profilegpu。

要查看 Niagara 的信息，请在关卡编辑器中：

工具 → 调试 → Niagara 调试器

打开即可。启用 Debug HUD 后，可以查看当前活动的系统、发射器、粒子数量等信息。FX Outliner 也便于查看各系统的状态。

同时，将特效组件临时隐藏/停止的状态与正常状态进行对比。但停用后会同时改变 CPU 的模拟和渲染，因此即使出现差异，具体是哪个处理导致的问题仍尚未确定。

烟雾、火焰、光晕等半透明精灵，当多张重叠在同一画面像素上时，成本可能会增加。

在视口的 View Mode 中查看 Shader Complexity 或 Quad Overdraw。

viewmode shadercomplexity

特别是当在摄像机附近显示大面积烟雾时，如果屏幕上较广的区域变红，则属于需要改进的对象。

改进方法如下：

把粒子数量减半，并不一定意味着绘制时间也会减半。 粒子占据的屏幕面积、材质以及渲染方式也都会产生影响。

也许不必对远处的小火花也以与近距离相同的质量进行处理。

Niagara 中有一种称为 Niagara Effect Type 的机制，可以将通用的可扩展性／预算设置应用到多个 Niagara System 上。

较小的受击特效和远处的环境特效，将根据优先级被列为削减候选。

为了打造单一视觉效果而添加大量细小的 Emitter，管理成本会不断累积。同时生成大量 System 实例时也是如此。

例如，如果在命中时使用了多个 烟雾用·火花用·发光用 的 Emitter，请确认是否有重新审视配置的空间。

不过，合并后有时会使单独的剔除变得更加困难。Emitter 数量少并不总是意味着更快，因此测量变更前后的效果至关重要。

Emitter 的模拟对象可以选择 CPU 或 GPU。

不过，即使切换到 GPU 模拟，System 和 Emitter 的脚本处理的一部分仍会保留在 CPU 上。在 GPU 已达极限的场景中，移至 GPU 并不一定能带来改善。

基本原则是：根据实际的 CPU 时间和 GPU 时间来决定，而不是「粒子数量多所以用 GPU」。

每次子弹命中时都生成并销毁新的 Niagara System，组件的分配和 GC 可能会成为负载瓶颈。

使用 Spawn System at Location 或 Spawn System Attached 中提供的 池化方法，可以复用可再生的 Niagara 组件。

但池化是针对系统生成与销毁的负载的应对措施。它并不是减少大量半透明渲染本身的方法。如果池设置得太大，内存消耗也会增加，因此需要在实测中决定。

在同一场景、同一相机、同一分辨率下测量变更前后，并确认外观和游戏玩法上的影响。

Niagara 优化中，首先测量 → 区分原因类型 → 逐一变更 → 在相同条件下重新测量是非常重要的。

尤其是个人制作的游戏中，我认为与其削减所有特效，不如在保住显眼场景外观的同时，降低不显眼地方的成本，这样更实际。