Unreal Engine: Performance-Profiling mit Stat-Befehlen und Insights

Wenn in einem Unreal-Engine-Projekt Performance-Probleme auftreten, sollte zuerst gemessen werden, in welcher Phase sie entstehen. Die offizielle Dokumentation von Epic Games beschreibt, wie sich grundlegende Performance-Daten während der Laufzeit mit stat-Befehlen in der Konsole anzeigen lassen und wie gespeicherte Traces anschließend mit Unreal Insights detaillierter untersucht werden können. Dieser Leitfaden behandelt den Weg von der Messung bis zur Analyse, insbesondere für die Echtzeit-Architekturvisualisierung und interaktive Szenen.

1. Zunächst den allgemeinen Engpass ermitteln

Starten Sie das Projekt im Play-In-Editor-Modus (PIE) und geben Sie folgenden Befehl in die Konsole ein:

stat unit

Der Befehl zeigt Performance-Informationen zu den Bereichen Frame, Game, Draw, GPU, RHIT und DynRes an. Laut Dokumentation gibt Frame an, wie lange die Erstellung eines Frames insgesamt dauert. Liegt die Frame-Zeit nahe an der Game-Zeit, kann das Problem auf der Game-Thread-Seite liegen; liegt sie nahe an der Draw-Zeit, kommt der Render-Thread als Ursache infrage. Die GPU-Zeit zeigt, wie lange die Grafikkarte zum Rendern der Szene benötigt. Verwenden Sie diese Werte nicht als endgültige Diagnose, sondern als Anhaltspunkte dafür, wo eine genauere Untersuchung sinnvoll ist.

Ein weiterer Einstiegspunkt für einen allgemeinen Überblick ist stat sceneRendering. Epic bezeichnet den Befehl als geeigneten Ausgangspunkt, um allgemeine Bereiche zu untersuchen, in denen der Rendering-Prozess langsam ist. Anschließend lässt sich je nach Messergebnis ein passender Befehl auswählen: stat memory zeigt die Speichernutzung, stat streaming grundlegende Informationen zu gestreamten Assets und stat lightRendering die Verarbeitungszeit für Beleuchtung und Schatten.

stat sceneRendering

Wenn Sie eine Liste der Befehle benötigen, können Sie in der Konsole stat help eingeben. Um Befehle über das Stat-Menü im Editor aufzurufen, können Sie laut Dokumentation auch auf den Dropdown-Pfeil neben der Schaltfläche Viewport Setting klicken.

2. PIE-Messung in einer Datei speichern

Wenn die Anzeigen in Echtzeit nicht ausreichen, speichern Sie die Statistikdaten in einer Datei. Starten Sie die Aufzeichnung über die PIE-Konsole mit folgendem Befehl:

stat startfile

Dabei wird in der Regel eine .uestats-Datei unter Saved/Profiling/UnrealStats im Projektordner erstellt. Beenden Sie die Aufzeichnung nach Abschluss unbedingt mit:

stat stopfile

Dieser Schritt ist wichtig: Laut Dokumentation kann die Aufzeichnung mit StartFile im Hintergrund weiterlaufen, selbst wenn PIE geschlossen wird. Bleibt sie versehentlich aktiv, können große .uestats-Dateien entstehen. Um die erstellte Datei zu untersuchen, wählen Sie im Unreal-Editor-Menü Tools > Session Frontend, öffnen Sie den Tab Profiler und wählen Sie die Datei über Load aus. Die erfassten Daten werden dann im Profiler angezeigt.

3. Traces mit Unreal Insights untersuchen

Unreal Insights umfasst Tools, mit denen sich Ereignisse mit hoher Datenrate aus einem Projekt erfassen, analysieren und visualisieren lassen. Das Tool kann über das Trace/Insights Status Bar Widget im Editor gestartet werden. Trace-Sitzungen werden in .utrace-Dateien gespeichert; zugehörige Daten können sich in .ucache-Dateien am selben Speicherort befinden.

Die Analyse lässt sich starten, indem Sie im Session Browser auf eine gespeicherte Sitzung doppelklicken oder die Sitzung auswählen und auf Open Trace klicken. Eine .utrace-Datei an einem anderen Speicherort können Sie über das Menü Open Trace auswählen. Laut Dokumentation können Sie die Datei auch per Drag-and-drop in das Fenster von Unreal Insights ziehen. Live-Sitzungen werden in der Liste mit dem Status LIVE angezeigt und während der Untersuchung in Echtzeit aktualisiert.

Das Fenster Timing Insights dient dazu, CPU- und GPU-Traces sowie die Dauer einzelner Aufgaben zu untersuchen. Memory Insights eignet sich für die Analyse der Speichernutzung und von Aufrufstapeln; mit Asset Loading Insights lassen sich Ladezeiten und die Reihenfolge beim Laden von Assets untersuchen. Wenn Sie das passende Tool nach der Art des Problems auswählen, bleibt die Analyse fokussiert.

4. In den Workflow der Architekturvisualisierung integrieren

Wenn eine interaktive Architekturszene ruckelt, verzögert reagiert oder beim Laden wartet, beginnen Sie mit einer Messung über stat unit. Notieren Sie, ob das Ergebnis auf Game, Draw oder GPU hindeutet. Treffen Sie keine Optimierungsentscheidung auf Grundlage einer einzelnen Momentaufnahme, sondern messen Sie erneut in derselben Szene und unter vergleichbaren Nutzungsbedingungen. Erfassen Sie anschließend je nach gewünschter Detailtiefe eine Statistikdatei oder einen Unreal-Insights-Trace.

Für Szenenwechsel und den Ladezustand von Levels können Sie stat levels verwenden. Der Befehl zeigt an, ob Levels aktiv, sichtbar, im Lade- oder Entladevorgang oder in der Vorladephase sind, und gibt die Zeitspanne von der Ladeanforderung bis zum Abschluss an. stat streaming kann bei der Speichernutzung gestreamter Inhalte helfen, stat lightRendering bei der Verarbeitung von Licht und Schatten. Diese Anzeigen helfen Architekturteams dabei, die zu untersuchende Szene oder Verarbeitungsphase auszuwählen; für sich allein begründen sie keine Änderung an bestimmten Einstellungen.

Laut der Dokumentation zu Unreal Insights ist Trace Server ab UE 5.3 auf allen Desktop-Plattformen aktiviert. Zum Speichern von Traces lässt sich ein anderer Ordner festlegen; außerdem können weitere Trace-Ordner hinzugefügt werden. Bevor Teams Analysedateien teilen, sollten sie prüfen, welcher Ordner verwendet wird und ob die Aufzeichnung abgeschlossen ist. Die hier beschriebenen Schritte basieren auf den Befehlen und Tools in der Unreal-Engine-Dokumentation von Epic Games. Da die Dokumentation für diesen Workflow keine bestimmten Hardware- oder Lizenzanforderungen nennt, lässt sich diesbezüglich keine spezielle Empfehlung ableiten.

Häufige Fehler

• Nach stat startfile vergessen, die Aufzeichnung zu beenden: Sie kann auch nach dem Schließen von PIE weiterlaufen. Geben Sie nach Abschluss stat stopfile ein.

• .uestats und .utrace für denselben Aufzeichnungstyp halten: Die offizielle Dokumentation ordnet die Dateiendungen unterschiedlichen Workflows zu. .uestats-Aufzeichnungen werden im Profiler des Session Frontend geöffnet, .utrace-Traces in Unreal Insights.

• Den zuerst angezeigten Wert als definitive Ursache ansehen: stat unit weist auf mögliche Engpässe hin. Für eine genauere Untersuchung sollten Sie die passenden Aufzeichnungs- und Analysetools verwenden.