前言

从去年开始的项目目标是支持32人同时在线FPS游戏。前期构建声音框架阶段没有做优化设计，再后续的多个版本中开始出现声音资源消耗过大情况，所以进行了一系列的优化方案，在此记录讨论。

优化细节

组件逻辑业务优化
- 保证接口的鲁棒性，对传入对象的有效性和传入值的边界条件进行检查。对于多次使用对象，在第一次取得时进行保存。
- 保证单一职责的接口。对于功能复杂模块，细化需求进行模块拆分。在枪声组件部分，我把不同功能的需求部分拆成了细化的模块
  - 武器状态选择模块
  - 武器状态切换模块
  - 第一发射击声模块
  - 枪声尾巴模块
  - 子弹掉落模块
- 用Interface来解耦非音频模块
  - 将常用接口或易变动接口用Interface包装后提供给项目组调用
Component数量优化
- 静态的组件挂在对象上存在一个生命周期和对象一样长的资源占用，对于一些声音，可以选择用即播即销毁事件(SpawnAkComponent)来播放声音，总结了一下大概有下面几类
  - UI
  - 子弹击中声
  - 手榴弹等投掷类武器声音
  - 人物非移动类动作声音(捡物品，使用物品…)
- 常用的算法可以写在BlueprintFunctionLibrary中，全局对象都可以调用
- 使用SoundManager单例来播放2D全局声音

Tick优化

Tick业务在60FPS下基本是0.017s更新一次，明显很多操作不需要Tick级别的更新，所以用Timer替换，我们替换的业务主要是下面几项：

地面材质的检查。人物最快速动作间隔0.2s,把Timer设置为0.15s。
集成的实现中UpdateGameObjectPosition()在每个Tick都会遍历ComponentList,在ComponentList数量很大时会消耗大量时间，这个也是性能热点

void UAkComponent::UpdateGameObjectPosition()
{
#ifdef _DEBUG
	CheckEmitterListenerConsistancy();
#endif
	FAkAudioDevice* AkAudioDevice = FAkAudioDevice::Get();
	if (bIsActive && AkAudioDevice)
	{
		if (AllowAudioPlayback())
		{
			UpdateSpatialAudioRoom(GetComponentLocation());

			AkSoundPosition soundpos;
			FVector Location, Front, Up;
			UAkComponentUtils::GetLocationFrontUp(this, Location, Front, Up);
			FAkAudioDevice::FVectorsToAKTransform(Location, Front, Up, soundpos);
			AkAudioDevice->SetPosition(this, soundpos);
			CurrentSoundPosition = soundpos;
		}

		// Find and apply all AkReverbVolumes at this location
    // 这个操作在实际情况下不需要如此精度的更新，所以可以把功能拿出来用timer更新
		if (bUseReverbVolumes && AkAudioDevice->GetMaxAuxBus() > 0)
		{
			UpdateAkLateReverbComponentList(GetComponentLocation());
		}
	}
}

//-----------------------------------用timer替换-----------------------------------
void UAkComponent::BeginPlay()
{
	Super::BeginPlay();

	UpdateGameObjectPosition();

	// If spawned inside AkReverbVolume(s), we do not want the fade in effect to kick in.
	UpdateAkLateReverbComponentList(GetComponentLocation());
	for (auto& ReverbFadeControl : ReverbFadeControls)
		ReverbFadeControl.ForceCurrentToTargetValue();

	SetAttenuationScalingFactor(AttenuationScalingFactor);

	//TODO:Wwise
	if (!(GameObjectPositionByTimerHandle.IsValid()))
	{
		GetWorld()->GetTimerManager().SetTimer(GameObjectPositionByTimerHandle, this, &UAkComponent::UpdateGameObjectPositionByTimer, 0.02, true);
	}
	else
	{
		GetWorld()->GetTimerManager().ClearTimer(GameObjectPositionByTimerHandle);
	}
}

void UAkComponent::UpdateGameObjectPositionByTimer()
{
	FAkAudioDevice* AkAudioDevice = FAkAudioDevice::Get();
	if (bIsActive && AkAudioDevice)
	{
		if (AllowAudioPlayback())
		{
			//TODO:Wwise
			UpdateSpatialAudioRoom(GetComponentLocation());

			AkSoundPosition soundpos;
			FVector Location, Front, Up;
			UAkComponentUtils::GetLocationFrontUp(this, Location, Front, Up);
			FAkAudioDevice::FVectorsToAKTransform(Location, Front, Up, soundpos);
			AkAudioDevice->SetPosition(this, soundpos);
			CurrentSoundPosition = soundpos;
		}
	}
}

Component Update调用栈

服务器端优化
- 保证所有声音在本地播放，对于服务器Spawned对象，通过单独声音播放接口
- 对象静态的组件无论标注与否都是默认Replicated，所以改用动态加载组件，可以放在类的构造脚本中
Wwise工程端优化
- Wwise端限制声音实例数量，主要下列几项
  - 枪声
  - 脚步声
  - 人物衣服声
  - UI
- Wwise端增加Event细粒度，减少Switch的层级
  - 通过把嵌套switch拆分为几个独立的switch，分别赋予event来触发，项目中主要是把非枪武器声和人物一些特殊动作声拆分为独立Event。
- 由于项目对于声音文件体积限制宽松，所以素材一律使用了PCM编码，减小编解码资源占用。
总结

涉及服务器通讯的游戏，在优化时需要格外注意服务器端的调试，确保没有声音对象出现，对于需要服务器广播的数据或者功能，需要尽量高的空间时间效率，所以业务代码上需要做一些算法上的精简。对于集成部分也要按需优化，最终达到项目组的要求。

FPS项目声音优化方案

Optimization Of A FPS Project

前言

优化细节

组件逻辑业务优化

Component数量优化

Tick优化

服务器端优化

Wwise工程端优化

总结

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