Ми часто бачимо проекти, де на мобільному GPU Shadow Map при роздільній здатності 2048×2048 без каскадів — прямий шлях до 18 мс на фреймбуфер лише на тіньовий пас. На Adreno 640 це з'їдає тепловий ліміт раніше, ніж відпрацює основна геометрія. Оптимізація динамічних тіней у мобільній графіці вимагає ретельного налаштування. Основна мета – оптимізація продуктивності без втрати якості. Оцінимо ваш проект і запропонуємо рішення під ключ за 2–4 дні.
Чому стандартні налаштування Unity Shadow Distance вбивають продуктивність на мобілці
Найпоширеніша помилка — залишити Shadow Distance на значенні за замовчуванням (150 м) і тип тіней Hard Shadows в URP без каскадного розбиття. В результаті GPU малює тіньову карту для всієї видимої геометрії сцени, включаючи об'єкти на 80 метрів, які гравець ніколи не розгляне досить близько, щоб оцінити тінь.
Другий класичний кейс — використання Realtime GI з Enlighten на мобілці разом з динамічними тінями. Enlighten перераховує lightmap при кожному русі джерела світла, що на Mali-G72 з 4 ядрами перетворюється на постійні дропи до 24 FPS в моменти переходу між зонами освітлення. Рішення — переводити всі статичні об'єкти в Mixed Lighting з Subtractive Mode і залишати Realtime тільки на персонажах.
Каскадні тіні (Cascade Shadow Maps) на мобілці теж потребують обережності. Два каскади замість чотирьох на дистанціях 8/40 м замість 10/30/60/150 м дають відчутний приріст. Shadow Bias потрібно виставляти вручну під кожну сцену — автоматичне значення URP часто дає Peter Panning на плоских поверхнях саме через особливості мобільного depth buffer (16-bit на ряді пристроїв). Також зверніть увагу на shadow aliasing та texel density.
Який стек ми використовуємо для оптимізації тіней
Працюємо в Unity URP з Custom Renderer Feature. Основні інструменти — Frame Debugger, GPU Profiler модуль в Unity Profiler, Snapdragon Profiler та Mali Graphics Debugger для захоплення даних з пристрою. Згідно з документацією Unity URP Shadow Settings, правильне налаштування тіньових каскадів може знизити навантаження на GPU до 60%.
Процес починається з захоплення baseline: FPS, GPU time, кількість Shadow Caster Draw Calls. На типовому проекті з 300+ об'єктами в сцені Shadow Caster Pass дає 180–220 draw calls — це вже половина рекомендованого бюджету для мобайла (400 total).
Подальша робота:
- Переводимо дрібні статичні об'єкти (каміння, бордюри, декор) у Shadow Static — вони потрапляють у статичний Shadow Atlas і не перемальовуються кожен фрейм.
- Для персонажів і динамічних об'єктів використовуємо Screen Space Shadows замість Shadow Map там, де глибина сцени дозволяє (працює на Vulkan/Metal). На Quest 2 Screen Space Shadows демонструють у 3 рази кращу продуктивність, ніж Cascade Shadow Maps (72 FPS проти 62 FPS).
- Налаштовуємо Shadow Fade Distance з плавним переходом на Blob Shadow (проектована текстурна тінь) за межами 15 м — візуально непомітно, вартість мінімальна.
- На тайлових GPU (Adreno, Mali) вмикаємо Early-Z Culling через правильне сортування Render Queue: непрозора геометрія спочатку, прозора — в кінці.
Для VR-проектів на Quest 2/3 окрема історія — там використовується Multiview Rendering (single-pass stereo), і Shadow Map рендериться один раз для обох очей. Але якщо в сцені є Shadow Casting об'єкти з різними Culling Mask для лівого/правого ока, Shadow Pass рветься на два незалежних — одразу +8–12 мс. Це баг-пастка, яку не видно в Editor. Рішення — об'єднувати Culling Mask для тіней.
Як налаштувати Shadow Map для стабільних 30 FPS на мобайлі
Покроковий план для типового проекту:
- Створіть новий URP Asset для мобайла: вимкніть Soft Shadows, зменшіть Shadow Resolution до 1024.
- Встановіть Shadow Distance 30–50 м, використовуйте 2 каскади з розподілом 60/40.
- Для статичних об'єктів застосуйте Baked Lightmap через Mixed Lighting.
- Для динамічних — увімкніть Screen Space Shadows. Якщо пристрій не підтримує (OpenGL ES 3.0), вручну реалізуйте Blob Shadow для об'єктів далі 15 м.
- Перевірте
Render Queue: непрозорі об'єкти (Geometry) повинні рендеритися раніше напівпрозорих (Transparent). Це активує Early-Z Culling.
Ця методика дає економію GPU часу до 60% порівняно з повним Shadow Map — різниця видна на тестах: звичайна карта тіней на Quest 2 дає 62 FPS, а Screen Space + Blob — 71 FPS при меншому тепловиділенні.
Що входить в роботу: етапи та deliverables
Аудит сцени. Збираємо дані з цільового пристрою через ADB + Unity Profiler: Shadow Caster Count, GPU Shadow Pass Time, тепловий троттлінг за 5 хвилин навантаження. Входить: звіт із заміром baseline та рекомендаціями.
Технічне завдання. За результатами аудиту визначаємо, що можна перевести в Baked, що залишити Mixed, який Shadow Distance реалістичний для геймплею конкретного проекту. Ви отримуєте документ з планом робіт.
Реалізація. Налаштування URP Asset, Renderer Feature, Culling Groups для LOD тіней, написання кастомного Shadow Caster Pass якщо стандартний не покриває потреби (наприклад, для рослинності з Alpha Cutout). Входить: конфігурація проекту, код кастомних проходів, інтеграція у ваш інструментарій.
Тестування на залізі. Проганяємо на мінімум трьох пристроях з таргетної матриці: low-end (Snapdragon 665), mid (Snapdragon 778G), high-end (Snapdragon 8 Gen 2). Thermal throttling тест — 15 хвилин безперервної ігрової сесії. Входить: протокол тестування.
Профілювання та фінальна ітерація. Порівнюємо з baseline, при необхідності — додатковий прохід по Blob Shadow fallback. Пишіть — оцінимо проект за 1 день. Компанія має 5+ років досвіду в мобільній графіці та виконала 50+ проектів з Unity URP.
Як оптимізувати тіні на VR-пристроях?
Для VR (Quest 2/3) використовуємо single-pass stereoscopic rendering, що зменшує Shadow Pass вдвічі. Але ключове — не допускати роздвоєння Shadow Pass через різні Culling Mask. Також застосовуємо Screen Space Shadows для ближнього плану (до 10 м) і Blob Shadows для далекого. Це дає стабільні 72 FPS без теплового троттлінгу.
Порівняння підходів:
| Метод | FPS на Quest 2 | GPU Time | Якість |
|---|---|---|---|
| Cascade Shadow Maps (4 каскади) | 58–62 | 16–18 ms | висока |
| Cascade Shadow Maps (2 каскади) | 68–71 | 10–12 ms | середня |
| Screen Space + Blob Shadow | 71–72 | 6–8 ms | прийнятна |
Наші інженери налаштовують оптимальний баланс під конкретний проект. Зв'яжіться з нами для консультації.
Як перевірити Shadow Pass час на пристрої
1. Запустіть Unity Profiler з підключенням до пристрою через ADB. 2. Увімкніть модуль GPU Profiler. 3. Відфільтруйте за "Shadow" або "ShadowCaster". 4. Порівняйте GPU time з бюджетом (16.6 ms для 60 FPS).| Масштаб задачі | Орієнтовні терміни |
|---|---|
| Аудит + базове налаштування URP (1 сцена) | 2–4 дні |
| Повна оптимізація тіней (3–5 сцен) | 1–2 тижні |
| VR-проект з Multiview + кастомний Renderer Feature | 2–4 тижні |
Вартість розраховується індивідуально після аудиту проекту та аналізу вимог. Базовий аудит однієї сцени – від 300$ (без ПДВ).
Чи підходить Screen Space Shadows для низькопродуктивних пристроїв?
Так, Screen Space Shadows працюють на Vulkan/Metal, що підтримується більшістю сучасних пристроїв. На OpenGL ES 3.0 можна використовувати Blob Shadow як fallback. Для VR оптимізації тіней це особливо ефективно.
Типові помилки, які ми бачимо в проектах
Не виставлений Render Shadow Maps per-object — всі об'єкти рендерять Shadow Map незалежно від відстані до камери, хоча далекі об'єкти можна прибрати через ShadowCastingMode.Off на рівні LOD2.
Використання Light.shadowCustomResolution = 4096 у скрипті без перевірки SystemInfo.graphicsMemorySize — на бюджетних телефонах з 2 ГБ RAM це гарантований краш при низькій пам'яті.
Змішування MSAA x4 з Dynamic Shadows на одному Render Target на старих Mali — драйвер переходить у software fallback, FPS падає в 2–3 рази. На ці пристрої потрібно примусово обмежувати MSAA x2 або вимикати через QualitySettings.antiAliasing.
Отримайте консультацію — ми проаналізуємо ваш проект і запропонуємо рішення. Замовте аудит.
