[UE5] 셰이더 퍼뮤테이션 심층 확인법

Tony Kim·2024년 4월 22일

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셰이더 퍼뮤테이션

언리얼의 셰이더 퍼뮤테이션이란 머테리얼에서 발생하는 추가적이고 개별적인 셰이더 코드 생성을 의미합니다. 엔진 상 머테리얼은 쿠킹 단계에서 HLSL 셰이더 코드로 컴파일되는데 한 머테리얼이 어떠한 이유로 여러 개의 셰이더 코드를 생성하는 경우를 말합니다. 이는 불필요한 셰이더 바이트 코드 용량과 쿠킹 타임 증가를 야기합니다.

아래 글이 대부분의 셰이더 퍼뮤테이션 발생 경우에 대해 잘 설명해줍니다.

Understanding Shader Permutations

셰이더 퍼뮤테이션 직접 확인하기

역설적이게도 머테리얼의 다양한 기능들을 쓸 줄 알면 알수록 셰이더 퍼뮤테이션은 불가피하게 발생합니다. 하지만 관리 되지 않은 수많은 셰이더 퍼뮤테이션은 문제입니다.
그럼 최적화 담당자는 이 셰이더 퍼뮤테이션을 어디서 확인하면 될까요?

01 Material Stats CSV 파일

보다 심층적이고 프로젝트 전반의 머테리얼 현황에 대해 파악하고자 한다면 쿠킹 시 Saved 폴더에 저장되는 Stats CSV 파일을 확인하시면 됩니다. (단, 컨텐츠 쿠킹을 한번 실행해주셔야 합니다.)

예제 머테리얼

테스트를 위해 M_TestMaterial 이라는 머테리얼을 만든 후 아래와 같은 머테리얼 인스턴스들을 만들어 봅니다.

MI_Bool: BoolA 파라미터를 True로 변경 (Default: False)
MI_ComponentMask: ComponentMaskA 파라미터를 G로 변경 (Default: R)
MI_MaterialLayer: ML_TestLayer라는 머테리얼 레이어를 하나 적용
MI_PropertyOverride: 머테리얼 인스턴스에서 Shading Model을 Unlit으로 변경
MI_Switch: SwitchA 파라미터를 True로 변경 (Default: False)
MI_Switch_Var: MI_Switch를 부모로 갖고 SwitchA 파라미터를 다시 False로 변경 (모든 스태틱 파라미터 Default값)

Stats CSV

MaterialStats 폴더에 있는 Stats CSV에는 셰이더(머테리얼)들의 퍼뮤테이션 갯수를 한 눈에 확인 할 수 있습니다. 엑셀 프로그램의 필터 기능을 쓰면 퍼뮤테이션이 높은 순으로 나열해볼 수 있습니다.

위 이미지에서 확인 가능한 M_TestMaterial의 퍼뮤테이션 수는 7입니다. 이는 머테리얼 자신을 포함한 수입니다.

StatsDebug CSV

그럼 각각의 퍼뮤테이션이 왜 일어나는지 퍼뮤테이션 스트링을 확인해볼 차례입니다. MaterialStatsDebug 폴더에 있는 StatsDebug CSV에는 퍼뮤테이션 스트링(Permutation String)이 제공됩니다. 각각의 퍼뮤테이션이 왜 발생하는지 확인 가능합니다.

또한 퍼뮤테이션 스트링을 자세히 보면 어떤 항목에서 앞으로 퍼뮤테이션이 발생할지도 확인 가능합니다.

이 중 머테리얼 인스턴스 생성 이후 수정되기 쉬운 항목들은 아래와 같습니다.

LightingModel: 셰이딩 모델. Property Override에서 변경 가능.
BlendMode: 블랜드 모드. Property Override에서 변경 가능.
TwoSided: 양면. Property Override에서 변경 가능.
Usage: 머테리얼 사용처. 머테리얼에서 Automatically Set Usage in Editor을 활성화 시 머테리얼이 새로운 에셋 타입에 적용될 때마다 사용처가 추가됨.
StaticSwitch: 스태틱 스위치 파라미터, 스태틱 부울 파라미터 활성화 여부.
StaticMask: 스태틱 컴포넌트 마스크 파라미터 활성화 여부.
Layers: 머테리얼 레이어 사용 구성.
Blends: 머테리얼 레이어 블랜드 사용 구성.

그 외 랜드스케이프 머테리얼의 경우 컴포넌트별로 사용된 레이어 구성에 따라서도 퍼뮤테이션이 발생하니 확인해보시길 바랍니다. (랜드스케이프 레이어가 많을수록 기하급수적으로 늘어나는 퍼뮤테이션...!!)