【Unity脚本】使用脚本修改游戏对象静态属性

【知识链】Unity -> -> 脚本系统 -> 访问游戏对象 -> 静态属性

【摘要】本文介绍了Unity中游戏对象的静态和动态类型，并说明了如何修改静态属性。

第一章 Unity中的静与动

在Unity中，静态（Static）对象和动态（Dynamic）对象有着不同的属性和用途，它们的主要区别在于它们是否能够在运行时移动或变化，以及Unity对它们应用的优化策略。

静态对象是指那些在游戏中不会动的东西，比如地面、建筑物，它们永远固定在那里。Unity可以对这些静态对象进行优化，以提高游戏性能，因为这些东西不会变动。

动态对象则是会动的东西，比如玩家角色、敌人或者会滚动的球。这些对象在游戏运行时会改变位置、大小或方向，Unity需要实时计算它们的变化，所以不能对它们进行像静态对象那样的优化。

简单来说，静态对象是固定不动的，性能更好；动态对象是会动的，但需要更多计算。

需要特别说明的是，在构建应用时Unity会对静态对象进行优化。Unity提供了相应的方法来改变对象的静态属性，但这种改变只是在编辑状态时有效，而对于运行时即使设置了静态属性也不会进行相应的优化。当然运行时静态属性的改变也有其他一些用途，将在本文中一一说明。

第二章 静态和动态对象

1. 静态对象（Static Objects）

定义：
静态对象是指在运行时不会移动、缩放或旋转的对象。它们的变换（Transform）属性在游戏运行期间保持不变。

主要特点：

• 性能优化：

  • 静态批处理（Static Batching）：Unity可以对静态对象进行静态批处理，这样可以大大减少绘制调用（Draw Calls），提高渲染性能。静态批处理通过将多个静态对象合并为一个网格（Mesh）来减少渲染开销。
  • 光照贴图（Lightmapping）：静态对象可以在编辑器中进行光照贴图烘焙，这意味着光照信息在构建时就被预先计算并存储在贴图中，减少了运行时的光照计算开销。
  • 剔除优化（Occlusion Culling）：静态对象可以参与剔除优化，Unity可以预先计算哪些对象在视野之外，从而减少不必要的渲染。

• 物理计算：

  • 静态对象通常不会参与物理模拟（如刚体、重力等），因为它们的状态不会发生变化。Unity可以对这些对象应用简化的物理计算，从而提高性能。
    场景构建：
  • 静态对象通常用作场景的不可移动部分，例如地形、建筑物、固定障碍物等。它们为游戏世界提供了稳定的背景。

设置方式：

• 在Unity编辑器中，选择对象后，可以在Inspector面板中勾选 “Static” 复选框，或选择具体的静态类型（如光照静态、导航静态等）。

2. 动态对象（Dynamic Objects）

定义：
动态对象是指在运行时会发生移动、缩放、旋转或其他变化的对象。它们的变换属性在游戏运行期间是可变的。

主要特点：

• 没有静态优化：

• 动态对象不会参与静态批处理或光照贴图烘焙，因为它们的状态是动态变化的，无法预先计算和优化。渲染这些对象时需要单独进行处理，可能会增加绘制调用。

• 物理计算：

  • 动态对象通常是物理模拟的一部分，它们可能受到重力、碰撞、力等影响。例如，玩家角色、敌人、可移动的道具等都属于动态对象。

• 实时光照：

  • 动态对象通常使用实时光照，这意味着光照计算在运行时进行，适应对象的实时位置和状态变化。

• 交互性：

  • 动态对象通常是游戏中可交互的部分，它们响应玩家输入或环境变化，如推拉门、移动平台、掉落的物体等。

常见用途：

• 动态对象用于所有需要在运行时发生变化的场景中，例如玩家角色、NPC、可移动的道具、环境变化的物体等。

3. 对比总结

4. 实际应用

• 选择静态对象：如果你确定某个对象在游戏运行时绝不会移动、旋转或缩放，建议将其标记为静态对象，以便Unity应用各种性能优化。
• 选择动态对象：对于需要在运行时发生变化或与玩家互动的对象，应该保持它们为动态对象。

第三章 如何修改对象的静态属性

在Unity中，可以通过以下几种方法来改变对象的static属性：

1. 在编辑器中手动设置

操作方法：

1. 在Unity编辑器中，选中需要设置为静态的对象。
2. 在Inspector面板的顶部，有一个名为"Static"的复选框。
3. 勾选此复选框后，弹出下拉菜单，你可以选择应用哪些静态标志（例如BatchingStatic、NavigationStatic等）。如果选择了Everything，对象将会被标记为所有类型的静态对象。
   用途：适用于手动设置场景中的对象为静态。

2. 在脚本中动态设置（运行时修改）

操作方法：

• 通过C#脚本，在运行时修改对象的静态属性。虽然在运行时可以修改，但实际上在运行时修改对象的静态属性并不会触发Unity的静态优化，静态标志的实际作用在编辑器中设置并在构建时生效。

示例代码

GameObject myObject = GameObject.Find("MyObject");
// 设置对象为静态
myObject.isStatic = true;
// 取消对象的静态设置
myObject.isStatic = false;

用途：适用于在特殊情况下根据游戏逻辑临时改变对象的静态状态，但不推荐用于期望的性能优化场景，因为运行时设置isStatic并不会应用静态优化。

3. 使用 GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags（在编辑器脚本中）

操作方法：

• GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags方法通常用于编辑器扩展或批量设置多个对象的静态标志。这在你需要创建自定义工具或编辑器脚本时非常有用。

示例代码：

using UnityEditor;
using UnityEngine;public class SetStaticFlagsExample : MonoBehaviour
{[MenuItem("Tools/Set Static Flags")]static void SetStaticFlags(){GameObject myObject = GameObject.Find("MyObject");// 设置对象的静态标志GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags(myObject, StaticEditorFlags.BatchingStatic | StaticEditorFlags.NavigationStatic);// 取消所有静态标志GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags(myObject, 0);}
}

用途：适用于在编辑器中批量或程序化地设置对象的静态属性，通常在构建场景或优化时使用。
还有一种比较简便的方法
参考：https://discussions.unity.com/t/how-to-set-use-staticeditorflags-cant-seem-to-set-them-from-script/476886/13

public static void SetStaticEditorFlag(GameObject obj, StaticEditorFlags flag,  bool shouldEnable){var currentFlags = GameObjectUtility.GetStaticEditorFlags(obj);if (shouldEnable){currentFlags |= flag;}else{currentFlags &= ~flag;}GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags(obj, currentFlags);}

使用方法：
SetStaticEditorFlag(gameObject, StaticEditorFlags.LightmapStatic, true)

总结

• 在编辑器中手动设置：最常用的方式，适合单独设置或通过Inspector面板批量设置对象为静态。
• 在脚本中动态设置：可以在运行时修改对象的isStatic属性，但无法利用静态优化。
• 使用 GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags：适合在编辑器脚本中批量设置对象的静态属性，特别适用于需要开发自定义工具或进行批量操作时。

第四章 StaticEditorFlags

StaticEditorFlags 是 Unity 中用来标记一个对象在编辑器中静态属性的枚举类型。通过设置这些标志，你可以决定 Unity 如何在构建时优化这些对象。以下是 StaticEditorFlags 的各个类型及其含义：

1. BatchingStatic

• 描述：用于静态批处理优化。将对象标记为 BatchingStatic 后，Unity 会在构建时将多个静态对象合并为一个网格，以减少绘制调用（Draw Calls）。
• 用途：适用于大量的、小而重复的几何体，如建筑物的墙体、柱子等。

2. NavigationStatic

• 描述：用于导航网格优化。将对象标记为 NavigationStatic 后，Unity 会在导航网格烘焙时将其视为不可移动的障碍物或路径的一部分。
• 用途：适用于需要在AI路径规划中被视为不可穿越的静态对象，如建筑物、固定的障碍物。

3. OccludeeStatic

• 描述：用于遮挡剔除优化。标记为 OccludeeStatic 的对象可以被遮挡剔除系统考虑，用于决定哪些对象可以被视野外的其他对象遮挡，从而不进行渲染。
• 用途：适用于较大的、可能会遮挡其他对象的静态物体，如建筑物或大型场景物体。

4. OccluderStatic

• 描述：用于遮挡物优化。标记为 OccluderStatic 的对象可以作为遮挡物使用，用于遮挡视野中的其他对象。
• 用途：适用于可以充当遮挡物的静态对象，如建筑物的墙体、山体等。

5. ReflectionProbeStatic

• 描述：用于反射探针优化。标记为 ReflectionProbeStatic 的对象会在烘焙反射探针时被认为是静态的，因此反射效果更加精确。
• 用途：适用于需要高质量反射效果的静态对象，如水面、玻璃、光滑的金属表面等。

6. OffMeshLinkGeneration

• 描述：用于生成离线网格链接。标记为 OffMeshLinkGeneration 的对象会被用来生成离线网格链接，这些链接可以用作AI路径规划的跳跃、攀爬等动态动作。
• 用途：适用于场景中需要AI做特殊移动的静态对象，如悬崖边缘、楼梯等。

7. LightmapStatic

• 描述：用于光照贴图优化。将对象标记为 LightmapStatic 后，Unity 会在光照贴图烘焙时将其纳入考虑，使其接收并投射阴影、反射光等。
• 用途：适用于需要烘焙光照贴图的静态对象，如地形、建筑物、室内装饰等。

8. ContributeGI

• 描述：用于全局光照贡献。标记为 ContributeGI 的对象会被全局光照系统纳入计算，从而影响整个场景的全局光照。
• 用途：适用于希望在全局光照中起作用的静态对象，如地形、建筑物、大型场景物体等。

9. Everything

• 描述：将对象标记为所有类型的静态对象，即它将同时启用所有上述优化选项。
• 用途：适用于希望对某个对象应用所有可能的静态优化的情况。

小结

• StaticEditorFlags 提供了针对不同优化需求的标志，可以根据对象在场景中的角色和用途选择合适的标志进行设置。通过合理使用这些标志，可以显著提高游戏的性能，特别是在涉及大量静态几何体的场景中。

第五章 运行时修改静态属性

你可以在运行时修改GameObject.isStatic属性。不过需要理解的是，虽然这个属性在运行时是可修改的，但它的用途和效果与编辑器中的静态优化不同。

1. 运行时修改 GameObject.isStatic

在运行时，你可以通过脚本来动态改变一个游戏对象的静态状态，例如：

void Start()
{// 将该GameObject设置为静态gameObject.isStatic = true;// 也可以在运行时将其设置为非静态gameObject.isStatic = false;
}

2. 运行时修改的影响

虽然你可以在运行时更改 isStatic 属性，但这不会触发编辑器中的静态优化（如静态批处理、全局光照预计算等），因为这些优化操作通常是在构建或预处理阶段完成的，并且在运行时不再重新计算。
运行时的效果：

• 碰撞检测：Unity可以基于该属性来优化物理系统的处理。将对象设置为静态后，Unity可以假设该对象不会在运行时移动，从而减少碰撞检测的开销。
• 渲染优化：在某些情况下，渲染系统可能会基于该属性做出不同的优化决策，比如剔除（Culling）或灯光照射计算。
  然而，这些优化在运行时动态修改 isStatic 属性后，不一定会立刻重新计算或应用。例如，静态批处理通常不会因为在运行时改变 isStatic 而重新触发。

3. 编辑器中的静态优化

在编辑器中使用 StaticEditorFlags 来设置对象为静态时，Unity会在场景加载或构建时应用一系列静态优化，例如：

• 静态批处理：减少绘制调用。
• 光照贴图：预计算光照并烘焙到贴图中。
• 导航网格：计算路径时不考虑静态对象的变化。
  这些优化通常在运行时不会因为修改 isStatic 而重新计算。

4. 小结

运行时修改 isStatic：可以改变对象的静态状态，可能会影响物理引擎和渲染系统的某些优化，但不会触发静态批处理或光照贴图等复杂的静态优化重新计算。
编辑器中的静态优化：通过 StaticEditorFlags 设置，在构建或场景加载时应用广泛的静态优化，但这些设置通常在运行时不再动态改变。
如果你希望在编辑器中批量设置对象为静态，以便在构建时获得最大化的性能优化，建议使用 GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags 或在Inspector中手动设置静态标志。

第六章 本文总结

在Unity中将对象设置为静态，主要目的是为了提高性能。我们可以通过GameObject.isStatic和GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags方法在编辑器中设置对象的静态属性。当然在运行时通过GameObject.isStatic修改静态属性，虽然不会触发静态优化，但可以在碰撞检测等场景中减少一部分开销。

第七章 学以致用

练习题 1：理论题

问题： 在Unity中，如何使用脚本动态设置一个对象的StaticEditorFlags？简要描述你需要完成的步骤，并编写一个脚本，使得名为"Environment"的GameObject对象被标记为静态物体，并且只开启光照贴图(LightmapStatic)和遮挡物(OccluderStatic)的静态标志。

目标：

• 测试你对如何在脚本中使用GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags的理解。
• 测试你对静态标志的设置及其用途的掌握程度。

练习题 2：实践题

问题： 创建一个Unity场景，场景中包含两个GameObject对象，分别是House和Tree。使用Unity编辑器手动设置它们的静态属性：

• House应该被设置为BatchingStatic和LightmapStatic。
• Tree应该被设置为OccludeeStatic和NavigationStatic。
  接着，编写一个编辑器脚本，通过脚本验证这些对象的静态属性是否被正确设置。如果设置正确，在控制台输出相应的消息。

目标：

• 测试你对在Unity编辑器中手动设置静态属性的熟悉程度。
• 测试你对如何在脚本中获取和验证对象静态属性的理解与实践能力。

第八章 参考资料

1. https://docs.unity3d.com/Manual/StaticObjects.html
2. https://docs.unity3d.com/ScriptReference/GameObject-isStatic.html
3. https://docs.unity3d.com/ScriptReference/GameObjectUtility.GetStaticEditorFlags.html
4. https://discussions.unity.com/t/how-to-set-use-staticeditorflags-cant-seem-to-set-them-from-script/476886/13