【Unity脚本】使用脚本修改游戏对象静态属性

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【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。
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文章目录

第一章 Unity中的静与动
第二章静态和动态对象
- 1. 静态对象（Static Objects）
- 2. 动态对象（Dynamic Objects）
- 3. 对比总结
- 4. 实际应用
第三章如何修改对象的静态属性
- 1. 在编辑器中手动设置
- 2. 在脚本中动态设置（运行时修改）
- 3. 使用 GameObjectUtility.SetStaticEditorFlags（在编辑器脚本中）
- 总结
第四章 StaticEditorFlags
- 1. BatchingStatic
- 2. NavigationStatic
- 3. OccludeeStatic
- 4. OccluderStatic
- 5. ReflectionProbeStatic
- 6. OffMeshLinkGeneration
- 7. LightmapStatic
- 8. ContributeGI
- 9. Everything
- 小结
第五章运行时修改静态属性
- 1. 运行时修改 GameObject.isStatic
- 2. 运行时修改的影响
- 3. 编辑器中的静态优化
- 4. 小结
第六章本文总结
第七章学以致用
- 练习题 1：理论题
- 练习题 2：实践题
第八章参考资料

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

特性	静态对象	动态对象
移动/旋转/缩放	在运行时不变	在运行时会变化
性能优化	静态批处理、光照贴图、剔除优化等	无静态优化，渲染和物理计算开销较高
物理计算	通常不参与物理模拟或使用简化的计算	参与物理模拟，响应力、重力和碰撞等
光照	光照贴图烘焙（静态）	实时光照（动态）
场景用途	固定不变的场景元素，如建筑、地形	可移动的游戏元素，如角色、道具

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：

在Unity编辑器中，选中需要设置为静态的对象。
在Inspector面板的顶部，有一个名为"Static"的复选框。
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

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