Наконец, состоялся релиз Unity 6! Разработчики называют эту версию самой стабильной версией за всё время существования движка. Почему бы нам не убедиться в этом с помощью статического анализатора кода? А заодно проведём краткий обзор основных фич и улучшений, привнесённых обновлением.

Введение

Unity 6 — это глобальное обновление, нацеленное на улучшение производительности и стабильности движка, но далеко не ограничивающееся этим. Улучшения затронули самые разные аспекты: инструментарий мультиплеера, систему освещения, рендеринг, постобработку, XR-инструментарий, некоторые визуальные эффекты и пр. Отдельно хочу отметить, что была добавлена система для интеграции нейросетей.

Хотя preview-версия Unity 6 уже была доступна с 15 мая 2024 года, возможно вы, как и я, лишь недавно заинтересовались что же особенного в этом обновлении. Поэтому в первой части статьи я хочу провести краткий обзор наиболее значительных, на мой взгляд, улучшений, но не буду сильно углубляться в детали. Вместо этого я поделюсь ссылками, по которым вы сможете получить больше информации.

Во второй части статьи вы сможете испытать свои навыки анализа кода и попробовать отыскать потенциальные ошибки в нескольких фрагментах кода, найденных статическим анализатором в Open Source части движка. Такая тренировка — хорошая возможность научиться на чужих ошибках и минимизировать вероятность их допущения в собственном коде.

Приятного чтения!

Что нового в Unity 6?

Итак, давайте узнаем, что же команда Unity приготовила для нас на этот раз.

Интеграция ИИ на основе искусственных нейронных сетей

Добавлен фреймворк Sentis. Он позволяет интегрировать предварительно обученные модели нейронных сетей в среду выполнения и использовать их для реализации таких функций как распознавание речи и объектов, создания интеллектуальных NPC и т. д.

Расширение инструментария для создания многопользовательских проектов

• Новый пакет Multiplayer Center. Представляет отправную точку для создания многопользовательской игры. Он рекомендует пакеты для мультиплеера в зависимости от заданных параметров игры и предоставляет доступ к соответствующим примерам и руководствам.

• Добавлен Multiplayer Play Mode. Позволяет моделировать до 4-х игроков прямо из редактора Unity.

• В пакет Netcode for GameObjects добавлена поддержка Distributed authority topologies. А в пакет Multiplayer Tools добавлен новый инструмент Network scene visualization, который, помимо прочего, должен помочь в отладке проектов, использующих новую топологию.

• Добавлен пакет для поддержки разработки игр и приложений на платформе выделенного сервера.

Рисунок N1 — Multiplayer Play Mode на практике

Оптимизация нагрузки на CPU

• Новая система рендеринга GPU Resident Drawer. Эффективность этой системы напрямую зависит от среднего количества экземпляров объектов в сцене. Чем больше в сцене экземпляров одних и тех же объектов (например, растительности, созданной с помощью SpeedTree) — тем больше польза. Данная система имеет ряд технических ограничений. Например, она оптимизирует рендеринг только экземпляров объектов со статическими сетками. Следовательно, она не будет работать в случае экземпляров систем частиц и прочих эффектов.

• Новая функция GPU Occlusion Culling. Данная функция выполняет исключение из рендеринга полностью затенённых объектов на GPU вместо CPU.

Оптимизация нагрузки на GPU

• Новая функция Foveated Rendering. Уменьшает нагрузку графического процессора в XR-проектах за счёт снижения детализации в периферийном зрении пользователя. Имеет два режима:

  • Fixed foveated — рендеринг центральной области дисплея для каждого глаза с максимальным разрешением и снижение разрешения на периферии;

  • Gaze-based foveated — в этом режиме используется отслеживание глаз для определения области экрана с максимальным разрешением.

• Уменьшение нагрузки на GPU за счёт внедрения автоматического объединения этапов рендеринга в Render Graph. Также GPU можно оптимизировать с помощью создания собственных этапов и проходов между ними. Стоит также отметить, что теперь Render Graph доступен не только в HDRP, но и в URP.

Улучшение качества рендеринга среды

• Улучшена визуализация неба для заката и восхода солнца в HDRP. Добавлены эффекты озонового слоя и рассеивания в атмосфере в дополнение к туману на больших расстояниях;

• Улучшена визуализация воды (в HDRP) посредством добавления эффекта подводного объёмного тумана.

В левой части изображения эффект озонового слоя не используется в отличии от правой.

Эффект подводного тумана.

Прочие улучшения

• Были внесены важные улучшения в XR-инструментарий;

• Редактор Unity 6, в отличии от предыдущих версий, теперь работает на устройствах Windows на базе Arm;

• Улучшено окно сборки, были добавлены новые профили сборки;

• Были внесены улучшения, связанные с освещением. В частности, был добавлен новый способ создания глобального освещения;

• Исправлены основные известные проблемы, а также внесены некоторые улучшения в Shader Graph.

Перечисленные здесь изменения показались мне основными, но это вовсе не полный список. Более полный список улучшений, а также их подробное описание вы можете найти здесь.

Теперь, когда мы познакомились с положительными изменениями, настало время узнать не появились ли вместе с обновлением новые ошибки в исходном коде движка.

Разбор новых ошибок в коде движка

Итак, вооружившись анализатором кода PVS-Studio, я исследовал C#-часть наиболее актуальной на момент написания статьи версии движка (6000.0.21f1) и нашёл несколько интересных как потенциальных, так и явных ошибок. Однако вместо того, чтобы просто описать вам их я бы хотел предложить вам испытать свои силы в роли статического анализатора кода. Попробуйте отыскать по одной ошибке в приведённых фрагментах кода и придумать способы их исправления. Под каждым из фрагментов есть полный ответ, с помощью которого вы можете проверить своё предположение.

Да начнутся голодные игры испытания и пусть программистская смекалка всегда будет с вами! Кстати, будет круто, если вы поделитесь результатами в комментариях :)

Первое испытание

public bool propagationHasStopped { get; }
public bool immediatePropagationHasStopped { get; }
public bool defaultHasBeenPrevented { get; }

public EventDebuggerCallTrace(IPanel panel, EventBase evt, 
                              int cbHashCode, string cbName,
                              bool propagationHasStopped,
                              bool immediatePropagationHasStopped,
                              long duration,
                              IEventHandler mouseCapture): base(....)
{
  this.callbackHashCode = cbHashCode;
  this.callbackName = cbName;
  this.propagationHasStopped = propagationHasStopped;
  this.immediatePropagationHasStopped = immediatePropagationHasStopped;
  this.defaultHasBeenPrevented = defaultHasBeenPrevented;
}

Слишком просто? Будем считать это разминкой, посмотрим, как вы справитесь дальше!

Второе испытание

public void ParsingPhase(....)
{
  ....
  SpriteCharacter sprite = 
    (SpriteCharacter)textInfo.textElementInfo[m_CharacterCount]
                             .textElement;

  m_CurrentSpriteAsset = sprite.textAsset as SpriteAsset;
  m_SpriteIndex = (int)sprite.glyphIndex;

  if (sprite == null)
    continue;

  if (charCode == '<')
    charCode = 57344 + (uint)m_SpriteIndex;
  else
    m_SpriteColor = Color.white;
}

m_CurrentSpriteAsset = sprite.textAsset as SpriteAsset;
m_SpriteIndex = (int)sprite.glyphIndex;

if (sprite == null)
  continue;

if (sprite == null)
  continue;

m_CurrentSpriteAsset = sprite.textAsset as SpriteAsset;
m_SpriteIndex = (int)sprite.glyphIndex;

Третье испытание

private static void CompileBackgroundPosition(....)
{
  ....
  else if (valCount == 2)
  {
    if (((val1.handle.valueType == StyleValueType.Dimension) ||
         (val1.handle.valueType == StyleValueType.Float)) &&

        ((val1.handle.valueType == StyleValueType.Dimension) || 
         (val1.handle.valueType == StyleValueType.Float)))
    {
      .... = new BackgroundPosition(...., val1.sheet
                                              .ReadDimension(val1.handle)
                                              .ToLength());

      .... = new BackgroundPosition(...., val2.sheet
                                              .ReadDimension(val2.handle)
                                              .ToLength());
    }
    else if ((val1.handle.valueType == StyleValueType.Enum)) &&
             (val2.handle.valueType == StyleValueType.Enum)
    ....
  {
   
 }

if (((val1.handle.valueType == StyleValueType.Dimension) ||
     (val1.handle.valueType == StyleValueType.Float)) &&

    ((val1.handle.valueType == StyleValueType.Dimension) || 
     (val1.handle.valueType == StyleValueType.Float)))

else if ((val1.handle.valueType == StyleValueType.Enum)) &&
         (val2.handle.valueType == StyleValueType.Enum)

if (((val1.handle.valueType == StyleValueType.Dimension) ||
     (val1.handle.valueType == StyleValueType.Float)) &&

    ((val2.handle.valueType == StyleValueType.Dimension) || 
     (val2.handle.valueType == StyleValueType.Float)))

Четвёртое испытание

public partial class BuildPlayerWindow : EditorWindow
{
  ....
  internal static event Action<BuildProfile> 
                        drawingMultiplayerBuildOptions;
  ....
}

internal static class EditorMultiplayerManager
{
  ....
  public static event Action<NamedBuildTarget> drawingMultiplayerBuildOptions
  {
    add => BuildPlayerWindow.drawingMultiplayerBuildOptions += 
                                             (profile) => ....;
    remove => BuildPlayerWindow.drawingMultiplayerBuildOptions -= 
                                                (profile) => ....;
  }
  ....
}

Пятое испытание

public void DoRenderPreview(Rect previewRect, GUIStyle background)
{
  ....
  Matrix4x4 shadowMatrix;
  RenderTexture shadowMap = RenderPreviewShadowmap(....);

  if (previewUtility.lights[0].intensity != kDefaultIntensity ||  
      previewUtility.lights[0].intensity != kDefaultIntensity)
  {
    SetupPreviewLightingAndFx(probe);
  }

  float tempZoomFactor = (is2D ? 1.0f : m_ZoomFactor);
  previewUtility.camera.orthographic = is2D;
  if (is2D)
    previewUtility.camera.orthographicSize = 2.0f * m_ZoomFactor;
  ....
}

private void SetupPreviewLightingAndFx(SphericalHarmonicsL2 probe)
{
  previewUtility.lights[0].intensity = kDefaultIntensity;
  previewUtility.lights[0].transform.rotation = ....;
  previewUtility.lights[1].intensity = kDefaultIntensity;
  ....
}

if (previewUtility.lights[0].intensity != kDefaultIntensity ||  
    previewUtility.lights[1].intensity != kDefaultIntensity)
{
  ....
}

Шестое испытание

void UpdateInfo()
{
  ....

  var infoLine3_format = "<color=\"white\">CurrentElement:" +
                         " Visible:{0}" +
                         " Enable:{1}" +
                         " EnableInHierarchy:{2}" +
                         " YogaNodeDirty:{3}";

  m_InfoLine3.text = string.Format(infoLine3_format,
                                   m_LastDrawElement.visible,
                                   m_LastDrawElement.enable,
                                   m_LastDrawElement.enabledInHierarchy,
                                   m_LastDrawElement.isDirty);

  var infoLine4_format = "<color=\"white\">" +
                         "Count of ZeroSize Element:{0} {1}%" +
                         " Count of Out of Root Element:{0} {1}%";

  m_InfoLine4.text = string.Format(infoLine4_format,
                                   countOfZeroSizeElement,
                                   100.0f * countOfZeroSizeElement / count,
                                   outOfRootVE,
                                   100.0f * outOfRootVE / count);
  ....
}

var infoLine4_format = "<color=\"white\">" +
                       "Count of ZeroSize Element:{0} {1}%" +
                       " Count of Out of Root Element:{2} {3}%";

Седьмое испытание

protected static bool IsFinite(float f)
{
  if (   f == Mathf.Infinity 
      || f == Mathf.NegativeInfinity 
      || f == float.NaN)
  {
    return false;
  }

  return true;
}

Восьмое испытание

public readonly struct SearchField : IEquatable<SearchField>
{
  ....
  public override bool Equals(object other)
  {
    return other is SearchIndexEntry l && Equals(l);
  }

  public bool Equals(SearchField other)
  {
    return string.Equals(name, other.name, StringComparison.Ordinal);
  }
}

Девятое испытание

private void DrawRenderTargetToolbar()
{
  float blackMinLevel = ....;
  float blackLevel = ....;
  float whiteLevel = ....;
  EditorGUILayout.MinMaxSlider(....);
  float whiteMaxLevel = ....;

  if (blackMinLevel < whiteMaxLevel && whiteMaxLevel > blackMinLevel)
  {
    m_RTBlackMinLevel = blackMinLevel;
    m_RTWhiteMaxLevel = whiteMaxLevel;

    m_RTBlackLevel = Mathf.Clamp(blackLevel, 
                                 m_RTBlackMinLevel, 
                                 whiteLevel);

    m_RTWhiteLevel = Mathf.Clamp(whiteLevel, 
                                 blackLevel,
                                 m_RTWhiteMaxLevel);
  }
}

if (blackMinLevel < whiteMaxLevel && whiteMaxLevel > whiteLevel)
{
  ....
}

Десятое испытание

internal static IEnumerable<Sample> FindByPackage(PackageInfo package, ....)
{
  if (string.IsNullOrEmpty(package?.upmReserved) && 
      string.IsNullOrEmpty(package.resolvedPath))
  {
    return Enumerable.Empty<Sample>();
  }
  try
  {
    IEnumerable<IDictionary<string, object>> samples = null;
    var upmReserved = upmCache.ParseUpmReserved(package);
    if (upmReserved != null)
        samples = upmReserved.GetList<....>("samples");
    ....
  }
  ....
}

if (string.IsNullOrEmpty(package?.upmReserved) || 
    string.IsNullOrEmpty(package.resolvedPath))
{
  return Enumerable.Empty<Sample>();
}

Одиннадцатое испытание

[RequiredByNativeCode]
internal static void InvalidateAll()
{
  lock (s_Instances)
  {
    foreach (var kvp in s_Instances)
    {
      WeakReference wr = kvp.Value;
      if (wr.IsAlive)
        (wr.Target as TextGenerator).Invalidate();
     }
   }
}

[RequiredByNativeCode]
internal static void InvalidateAll()
{
  lock (s_Instances)
  {
    foreach (var kvp in s_Instances)
    {
      WeakReference wr = kvp.Value;
      var target = wr.Target;

      If (target != null)
        (target as TextGenerator).Invalidate();     
     }
   }
}

Заключение

Ну как, справились? Не устали? Что же, пришло время отдохнуть, ведь статья подходит к концу. Надеюсь, она показалась вам не только полезной, но и увлекательной.

Искать ошибки даже в таких небольших фрагментах кода бывает не просто, но найти их в кодовой базе такого большого проекта как редактор Unity практически невозможно. Конечно, если не использовать специальные программные инструменты.

Инструмент, с помощью которого были найдены потенциальные проблемы, описанные в статье, вы можете бесплатно попробовать самостоятельно, запросив триал на сайте PVS-Studio.

Кстати, с помощью анализатора кода PVS-Studio можно проанализировать не только сам Unity, но и игры, реализованные с помощью Unity. Больше информации об этом вы сможете найти в документации.

До встречи в следующих статьях!

Если хотите поделиться этой статьей с англоязычной аудиторией, то прошу использовать ссылку на перевод: Andrey Moskalev. What's new in Unity 6? Overview of release updates and source code issues.