7-6. 드로우콜 최적화 | UE5 성능 최적화

01

드로우콜이란?

CPU에서 GPU로의 렌더링 명령

드로우콜(Draw Call)은 CPU가 GPU에게 "이 오브젝트를 렌더링하라"고 보내는 명령입니다. 각 드로우콜에는 오버헤드가 있으므로, 드로우콜 수를 줄이는 것이 CPU 성능 최적화의 핵심입니다.

Console Command
// 드로우콜 수 확인
stat scenerendering

// 주요 항목:
// - Mesh Draw Calls: 메시 드로우콜 수
// - Draw Primitive Calls: 전체 드로우 프리미티브 호출
// - Static Mesh Instances: 정적 메시 인스턴스 수

목표 수치

PC에서는 2000-3000 드로우콜, 콘솔에서는 1000-2000 드로우콜이 권장됩니다. Nanite를 사용하면 이 제한이 크게 완화됩니다.

02

드로우콜 감소 기법

다양한 최적화 기술

📦

Instanced Static Mesh

동일 메시를 하나의 드로우콜로 여러 개 렌더링

🛠

Mesh Merge

여러 메시를 하나로 병합

🏠

HLOD

거리에 따른 계층적 LOD

🎨

Material Batching

머티리얼 수 최소화

03

Instanced Static Mesh

동일 메시 인스턴싱

동일한 메시를 여러 번 배치할 때 InstancedStaticMeshComponent를 사용하면 하나의 드로우콜로 수천 개의 인스턴스를 렌더링할 수 있습니다.

C++
UCLASS()
class AFoliageManager : public AActor
{
    GENERATED_BODY()

public:
    AFoliageManager()
    {
        InstancedMesh = CreateDefaultSubobject<UInstancedStaticMeshComponent>(
            TEXT("InstancedMesh"));
        RootComponent = InstancedMesh;
    }

    void AddInstances(const TArray<FTransform>& Transforms)
    {
        for (const FTransform& Transform : Transforms)
        {
            InstancedMesh->AddInstance(Transform, true);
        }
    }

    void RemoveInstance(int32 Index)
    {
        InstancedMesh->RemoveInstance(Index);
    }

    void UpdateInstanceTransform(int32 Index, const FTransform& NewTransform)
    {
        InstancedMesh->UpdateInstanceTransform(Index, NewTransform, true, true);
    }

private:
    UPROPERTY(VisibleAnywhere)
    UInstancedStaticMeshComponent* InstancedMesh;
};

UE 5.5+ 자동 인스턴싱

UE 5.5부터 동일한 메시와 머티리얼을 가진 Static Mesh Actor들이 자동으로 배칭됩니다. 하지만 대규모 배치에는 여전히 ISM을 직접 사용하는 것이 효율적입니다.

04

HLOD (Hierarchical LOD)

대규모 오픈월드 필수

HLOD는 먼 거리의 여러 오브젝트를 하나의 단순화된 메시로 대체하여 드로우콜을 극적으로 줄입니다.

L0

원본 메시

가까운 거리, 개별 오브젝트

L1

Instanced/Merged

중간 거리, 인스턴싱 또는 병합

L2

Simplified Mesh

먼 거리, 단순화된 메시

L3

Imposter/Billboard

매우 먼 거리, 임포스터

HLOD 빌드

에디터 / 커맨드라인
// 에디터에서
Build > Build HLODs

// 커맨드라인 (자동화)
-run=WorldPartitionHLODsBuilder -map=/Game/Maps/MyLevel

// HLOD 레이어 타입
// - Instancing: 인스턴싱된 메시
// - Merged Mesh: 병합된 단일 메시
// - Simplified Mesh: 단순화된 메시
// - Approximated Mesh: 근사 메시

05

머티리얼 최적화

머티리얼 수와 복잡도 감소

동일한 머티리얼을 사용하는 메시는 배칭될 수 있습니다. 머티리얼 수를 최소화하면 드로우콜이 줄어듭니다.

머티리얼 최적화 가이드

텍스처 아틀라스 - 여러 텍스처를 하나로 합쳐 머티리얼 공유
머티리얼 인스턴스 - 파라미터만 다른 경우 인스턴스 사용
머티리얼 슬롯 최소화 - 메시당 머티리얼 슬롯 수 줄이기
동적 머티리얼 피하기 - 런타임 머티리얼 생성 최소화

C++ - 머티리얼 인스턴스 사용
// 머티리얼 인스턴스 동적 생성 (필요한 경우만)
void AMyActor::SetupMaterial()
{
    if (BaseMaterial)
    {
        // 동적 인스턴스 생성
        DynamicMaterial = UMaterialInstanceDynamic::Create(
            BaseMaterial, this);

        MeshComponent->SetMaterial(0, DynamicMaterial);
    }
}

// 파라미터 변경
void AMyActor::SetColor(FLinearColor Color)
{
    if (DynamicMaterial)
    {
        DynamicMaterial->SetVectorParameterValue(
            FName("BaseColor"), Color);
    }
}

Nanite와 머티리얼

Nanite에서는 삼각형 수보다 머티리얼 수가 성능에 더 큰 영향을 미칩니다. 머티리얼 슬롯을 최소화하세요.

SUMMARY

핵심 요약

핵심 포인트

stat scenerendering - 드로우콜 수 확인
InstancedStaticMeshComponent - 동일 메시 인스턴싱
HLOD - 먼 거리 오브젝트 병합/단순화
머티리얼 최소화 - 텍스처 아틀라스, 인스턴스 활용
Nanite 활용 - 자동 LOD로 드로우콜 부담 감소
목표 - PC 2000-3000, 콘솔 1000-2000 드로우콜

PRACTICE

도전 과제

배운 내용을 직접 실습해보세요

실습 1: 드로우콜 분석

stat SceneRendering으로 드로우콜 수를 확인하세요. RenderDoc이나 내장 GPU Visualizer로 드로우콜이 많은 오브젝트를 식별하고, Mesh Merging 또는 Instancing으로 최적화하세요.

실습 2: 머티리얼 인스턴싱 활용

동일 셰이더의 머티리얼 바리에이션을 Material Instance로 통합하여 머티리얼 변경 횟수를 줄이세요. 색상/텍스처만 다른 RPG 아이템들은 하나의 Parent Material에서 Instance를 파생하세요.

심화 과제: ISM/HISM으로 배치 렌더링

UInstancedStaticMeshComponent와 UHierarchicalInstancedStaticMeshComponent를 활용하여 대량의 동일 메시(나무, 풀, 바위)를 하나의 드로우콜로 렌더링하세요. 인스턴스 수에 따른 성능 측정을 수행하세요.