Threejs性能优化方向（底层）

一、使用交叉顶点数据

用一个数组交叉地保存顶点数据，而不是用独立的顶点数组保存不同的属性，会得到更好的性能，因为顶点数组具有更好的局部内存。例如，把顶点位置读入到变换前顶点缓存时，很可能会把该顶点的法线信息也读入到变换前的顶点缓存中，在需要时供顶点着色器使用。如下

  var verticesColors = new Float32Array([
    // 顶点坐标和颜色
     0.0,  0.5,  1.0,     0.0,  0.0, 
    -0.5, -0.5,  0.0,     1.0,  0.0, 
     0.5, -0.5,  0.0,     0.0,  1.0, 
  ]);
  var n = 3; // 顶点数量

  // 创建缓冲区对象
  var vertexColorBuffer = gl.createBuffer();  
  gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexColorBuffer);
  gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verticesColors, gl.STATIC_DRAW);

  var FSIZE = verticesColors.BYTES_PER_ELEMENT;
  // 获取a_Position的存储位置，分配缓冲区并开启
  var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
  gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, FSIZE * 5, 0);
  gl.enableVertexAttribArray(a_Position);  

  // 获取a_Color的存储位置，分配缓冲区并开启
  var a_Color = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Color');
  gl.vertexAttribPointer(a_Color, 3, gl.FLOAT, false, FSIZE * 5, FSIZE * 2);
  gl.enableVertexAttribArray(a_Color);  

二、使用gl.drawElements()的索引绘制（geometry.index）

宗旨：尽可能的减少顶点数量

const geometry = new THREE.BufferGeometry(); 
const vertices = new Float32Array([
    0, 0, 0, //顶点1坐标
    80, 0, 0, //顶点2坐标
    80, 80, 0, //顶点3坐标
    0, 80, 0, //顶点4坐标
]);
// 创建属性缓冲区对象
const attribue = new THREE.BufferAttribute(vertices, 3); 
geometry.attributes.position = attribue;

// Uint16Array类型数组创建顶点索引数据
const indexes = new Uint16Array([
    0, 1, 2, 0, 2, 3,
])
// BufferAttribute表示顶点索引属性的值
geometry.index = new THREE.BufferAttribute(indexes, 1); //1个为一组

三、LOD

细节层次LOD技术。当对象离开观察者的视线时可以降低模型的复杂度（随着相机距离增大，减少三角形的细分数）。实际上通常为模型创建不同的版本，在运行时进行改变。当然，在JavaScript代码中实现 LOD 逻辑会增加 CPU的工作量，因此存在这样的风险:如果不谨慎，可能会把瓶颈从 GPU 移到 CPU。

四、将CPU执行的操作移到GPU

充分发挥GPU的本领，避免CPU干的蒙圈，GPU一旁看着干捉急

如果只绘制少数几个对象，这并不很重要，因为JavaScript 引擎速度已经足够快。但是如果在每帧中需要绘制几千个对象，每个对象需要执行几次矩阵相乘运算，在用户属于CPU 受限的情况下，则这会很快使帧的速率恶化。

五、减少绘制调用的次数

任何对 WebGL API的调用都会带来开销。每个调用都会要求 CPU 进行额外的处理和数据复制，这会占用时间并要求 CPU做一些额外工作。通常，如果GPU接收到大批可并行处理的数据，运行效率会提高许多。

提高 WebGL性能的一个最重要建议是在每帧处理期间使调用gl.drawArays0和gl.drawElementsO的次数最少。例如，某个场景的一部分需要绘制 1000 个三角形，则调用两次gldrawArrays()或gl.drawElements()每次绘制 500个三角形，比调用100次每次绘制10个三角形更好。

六、避免绘制时从GPU读回数据或状态

最典型的就是 gl.readPixels()！！！获取颜色值！因为GPU中的流水线经常需要刷新，从 GPU 读回数据是一个相对较慢的操作，会消耗大量的时间和资源。特别是在每帧都需要读回数据时，会导致渲染性能急剧下降。另，将数据从 GPU 传输到 CPU 需要通过总线传输，这会消耗大量的带宽。频繁地读取数据将增加对内存和总线带宽的需求

/**
 * @param {*} gl  webgl
 * @param {*} startPosition  开始点的坐标
 * @param {*} rectangle  长宽的范围
 * @returns 
 */
function readPixelReturnInt(gl,startPosition,rectangle) {
  //像素容器
  let pixel = new Uint8Array(rectangle[0]* rectangle[1] * 4);
  //抓取像素
  gl.readPixels(
    startPosition[0], startPosition[1], rectangle[0], rectangle[1], gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, pixel
  )
  return pixel;
}

七、Merge合并几何体

当有大量的几何体需要渲染时，可以将它们合并为一个几何体来减少渲染调用，从而提高性能。合并后的几何体将会生成一个大的缓冲区，包含了所有合并的几何体的数据，这样在渲染时只需一次性加载这个大缓冲区即可，减少了渲染调用和资源占用。

八、InstanceMesh多实例

instanceMesh

是使用InstancedMesh类来创建实例化的几何体。它适用于当需要大量重复的几何体时，但是每个实例之间有不同的变换属性（如位置、旋转、缩放等）。极大节省内存，只会存储一个geometry的顶点数据

两种合并方式比较

Instance实例化几何体Merge合并几何体Material相同相同Geometry相同✔ 不同单个控制✔ 使用索引，轻松实现着色器实现生成时间✔ 快速缓慢渲染性能较优✔ 更优内存占用✔ 极少较多