บทที่ 10: การปรับปรุงประสิทธิภาพเกมขั้นสูง

การพัฒนาเกมที่มีประสิทธิภาพเป็นเรื่องสำคัญ โดยเฉพาะเกมที่มีกราฟิกซับซ้อนหรือมีระบบที่ต้องการประสิทธิภาพสูง การปรับปรุงประสิทธิภาพ (Optimization) ของเกมทำให้เกมสามารถรันได้อย่างราบรื่นบนอุปกรณ์หลากหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีสเปกต่ำหรือสูง และสามารถช่วยลดการใช้ทรัพยากรของระบบ (เช่น ซีพียู, กราฟิกการ์ด, หน่วยความจำ) โดยที่ยังคงคุณภาพการเล่นเกมที่ดี

ในบทนี้ เราจะเรียนรู้วิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพเกมขั้นสูง โดยเน้นการจัดการการใช้หน่วยความจำ, การปรับปรุงกราฟิก, การลดจำนวนการคำนวณที่ไม่จำเป็น, และการใช้เครื่องมือใน Unity เพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพของเกม

การปรับปรุงการใช้กราฟิก (Graphics Optimization)

เกมที่มีฉากใหญ่หรือรายละเอียดสูงอาจทำให้กราฟิกการ์ดทำงานหนัก ส่งผลให้เกมรันช้า การปรับปรุงการใช้กราฟิกจะช่วยให้เกมสามารถรันได้อย่างราบรื่นมากขึ้น โดยใช้เทคนิคต่าง ๆ ดังนี้:

การใช้ LOD (Level of Detail)
LOD คือการลดรายละเอียดของโมเดล 3D เมื่อผู้เล่นอยู่ห่างจากวัตถุนั้น การใช้ LOD จะช่วยลดจำนวนโพลิกอนที่ต้องแสดงผลและลดภาระการประมวลผลของกราฟิกการ์ดได้

ขั้นตอนการใช้ LOD ใน Unity
- ไปที่ Inspector ของโมเดล 3D ที่ต้องการปรับปรุง
- คลิกขวาที่วัตถุ > LOD Group
- ตั้งค่าระดับความละเอียดต่าง ๆ (เช่น LOD0 เป็นความละเอียดสูง, LOD1 เป็นความละเอียดปานกลาง)
การลดขนาดของ Texture
การใช้ Texture ที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจทำให้การโหลดและแสดงผลช้าลง เราสามารถลดขนาดของ Texture ได้โดยการบีบอัดไฟล์ให้เล็กลงหรือเลือกใช้ขนาดที่เหมาะสมกับการใช้งาน

ขั้นตอนการลดขนาด Texture
- เลือกไฟล์ Texture ใน Assets และไปที่ Inspector
- ปรับค่าของ Max Size เพื่อลดขนาดของ Texture
การใช้ Baked Lighting แทน Real-Time Lighting
การใช้แสงแบบ Real-Time ทำให้เกิดการคำนวณแสงที่หนักหน่วง การใช้ Baked Lighting แทนจะช่วยลดการคำนวณแสงแบบเรียลไทม์ได้ โดยการเก็บข้อมูลแสงไว้ล่วงหน้า

ขั้นตอนการใช้ Baked Lighting
- ไปที่ Lighting Settings > ตั้งค่าแสงที่ต้องการและเลือก Baked Global Illumination
- จากนั้นกด Generate Lighting เพื่อให้ Unity คำนวณแสงล่วงหน้า

การปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิสิกส์ (Physics Optimization)

ระบบฟิสิกส์ในเกมสามารถใช้ทรัพยากรสูง โดยเฉพาะเมื่อมีการคำนวณการชนหรือการเคลื่อนไหวของวัตถุจำนวนมาก เราสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิสิกส์ได้โดยการลดจำนวนการคำนวณที่ไม่จำเป็น

การใช้ Simplified Colliders
ในกรณีที่วัตถุมีรูปร่างซับซ้อน เราสามารถใช้ Collider แบบง่าย ๆ เช่น Box Collider หรือ Sphere Collider แทนการใช้ Mesh Collider ซึ่งจะช่วยลดการคำนวณฟิสิกส์ได้

ขั้นตอนการใช้ Simplified Colliders
- เลือกวัตถุที่ต้องการปรับปรุง ไปที่ Inspector
- แทนที่ Mesh Collider ด้วย Box Collider หรือ Sphere Collider
การลดความถี่ของการตรวจจับการชน (Collision Detection Frequency)
การตรวจจับการชนแบบต่อเนื่อง (Continuous Collision Detection) อาจทำให้เกมทำงานช้าลง โดยเฉพาะถ้ามีวัตถุเคลื่อนที่เร็ว การลดการตรวจจับการชนเป็นแบบ Discrete จะช่วยลดภาระในการคำนวณได้

การตั้งค่า Collision Detection
- เลือกวัตถุที่มี Rigidbody ไปที่ Inspector
- ในฟิลด์ Collision Detection เลือก Discrete แทนที่จะใช้ Continuous

การปรับปรุงการใช้หน่วยความจำ (Memory Management)

หน่วยความจำที่ใช้ในเกมมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเกม การจัดการหน่วยความจำที่ดีจะช่วยป้องกันปัญหาเกมกระตุกหรือตกเฟรม

การลบวัตถุที่ไม่ใช้งาน (Destroy Unused Objects)
เมื่อวัตถุไม่ได้ใช้งานแล้ว เช่น ไอเท็มที่ถูกเก็บหรือศัตรูที่ถูกทำลาย ควรทำการลบวัตถุเหล่านั้นออกจากเกมเพื่อประหยัดหน่วยความจำ

ตัวอย่างโค้ดการลบวัตถุ
```
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    if (other.gameObject.tag == "Item")
    {
        Destroy(other.gameObject); // ลบไอเท็มที่ถูกเก็บ
    }
}
```
การใช้ Object Pooling
สำหรับวัตถุที่มีการสร้างและทำลายบ่อย ๆ เช่น กระสุนหรือศัตรู เราสามารถใช้ Object Pooling เพื่อเก็บวัตถุที่สร้างไว้แล้วใช้ซ้ำแทนการสร้างและทำลายวัตถุใหม่ ซึ่งจะช่วยลดการใช้หน่วยความจำและการประมวลผลได้

การตั้งค่า Object Pooling
- สร้างคลาส Object Pool เพื่อเก็บวัตถุที่ใช้ซ้ำ
- เมื่อไม่ใช้วัตถุแล้ว ให้เก็บวัตถุไว้ใน Object Pool แทนที่จะลบทิ้ง

การใช้เครื่องมือวิเคราะห์ประสิทธิภาพ (Profiler)

Profiler เป็นเครื่องมือใน Unity ที่ช่วยให้เราสามารถตรวจสอบการใช้ทรัพยากรของเกมได้ เช่น การใช้ซีพียู, หน่วยความจำ, และกราฟิก เครื่องมือนี้จะช่วยให้เราวิเคราะห์ว่าเกมของเราส่วนไหนที่ใช้ทรัพยากรมากเกินไป และทำให้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ขั้นตอนการใช้ Profiler ใน Unity

ไปที่ Window > Analysis > Profiler เพื่อเปิดหน้าต่าง Profiler
กดปุ่ม Record เพื่อเริ่มบันทึกการทำงานของเกม
เล่นเกมและดูการทำงานในแต่ละส่วน เช่น CPU Usage, Memory Usage, และ Rendering ว่าส่วนไหนที่ใช้ทรัพยากรมากที่สุด

การใช้ Profiler จะช่วยให้เราสามารถหาจุดที่ต้องปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ

การปรับปรุงประสิทธิภาพในโค้ด (Code Optimization)

การเขียนโค้ดที่มีประสิทธิภาพเป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญในการทำให้เกมรันได้ราบรื่น เราสามารถปรับปรุงโค้ดได้โดยการลดการคำนวณซ้ำซ้อนหรือการทำงานที่ไม่จำเป็น

การใช้การเก็บข้อมูลไว้ในตัวแปร (Caching Data)
เมื่อมีการเข้าถึงข้อมูลที่ต้องการการคำนวณหลายครั้ง เช่น ตำแหน่งของวัตถุ ควรเก็บข้อมูลนั้นไว้ในตัวแปรเพื่อลดการคำนวณซ้ำ

ตัวอย่างโค้ดการเก็บข้อมูลไว้ในตัวแปร
```
void Update()
{
    Vector3 playerPosition = player.transform.position; // เก็บค่าตำแหน่งของผู้เล่นไว้ในตัวแปร
    // ใช้ playerPosition ซ้ำหลายครั้งโดยไม่ต้องคำนวณใหม่ทุกครั้ง
}
```
การใช้ Coroutine แทนการทำงานในทุกเฟรม
หากมีการทำงานที่ไม่จำเป็นต้องทำในทุกเฟรม ควรใช้ Coroutine แทนการทำงานในฟังก์ชัน Update() เพื่อประหยัดการประมวลผล

ตัวอย่างการใช้ Coroutine


IEnumerator CheckPlayerHealth()
{
    while(true)
    {
        // ตรวจสอบพลังชีวิตของผู้เล่นทุก ๆ 1 วินาที
        yield return new WaitForSeconds(1f);
    }
}

การตั้งค่า Quality Settings ใน Unity

Unity มีการตั้งค่าคุณภาพกราฟิก (Quality Settings) ที่ช่วยให้เราสามารถปรับระดับความละเอียดและการแสดงผลให้เหมาะสมกับประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ใช้รันเกม

ขั้นตอนการตั้งค่า Quality Settings

ไปที่ Edit > Project Settings > Quality
เลือกโปรไฟล์คุณภาพที่เหมาะสม เช่น การลดคุณภาพของ Texture, การปิดการใช้งาน Shadow หรือการลดคุณภาพของ Anti-aliasing
ตั้งค่าระดับคุณภาพที่หลากหลาย เพื่อให้ผู้เล่นสามารถเลือกปรับตามความสามารถของเครื่องตนเองได้

บทที่ 10 นี้ช่วยให้นักเรียนได้เรียนรู้เทคนิคการปรับปรุงประสิทธิภาพของเกมอย่างละเอียด ตั้งแต่การปรับปรุงกราฟิก การจัดการหน่วยความจำ การปรับปรุงโค้ด และการใช้เครื่องมือวิเคราะห์ประสิทธิภาพ การปรับปรุงประสิทธิภาพเกมจะช่วยให้เกมสามารถรันได้อย่างราบรื่นในทุกอุปกรณ์และเพิ่มประสบการณ์การเล่นเกมที่ดีขึ้นสำหรับผู้เล่น