언리얼 엔진(UE)은 마크 앤 스윕 가비지 컬렉터를 사용하여 UObject 메모리를 관리합니다. 소프트 리얼타임 애플리케이션의 경우, 가비지 컬렉터에 한 가지 큰 단점이 있었습니다. 가비지 컬렉터가 어떤 오브젝트의 메모리를 회수할 수 있는지 결정하는 동안 게임플레이 히치가 발생할 수 있다는 것입니다. UE에서는 이 프로세스를 도달 가능성 분석 이라고 합니다. UE는 단일 프레임 내에서 완료하기 위해 항상 이 가비지 컬렉션 단계에 의존해 왔는데, 이 단계는 특히 게임플레이를 비롯한 모든 UObject 프로세싱을 일시적으로 정지시킵니다. 도달 가능성 분석에서 스캔해야 할 오브젝트가 많을수록 일시정지 시간이 길어지고, 그 결과 오래지 않아 게임플레이 히치가 나타납니다. 프로그래머는 다음과 같은 몇 가지 방법으로 이 문제를 피해 갈 수 있습니다.
- UObject 예산을 빠듯하게 유지합니다.
- UObject 풀을 사용합니다.
- 노멀 게임플레이 중에 가비지 컬렉션을 비활성화합니다.
그렇지만, 이러한 해결책을 사용하면 코드 복잡도와 전체 프로젝트 비용이 증가합니다.
점진적 도달 가능성 분석
UE는 점진적 도달 가능성 분석 을 사용하여 이를 개선합니다. 이제 사용자는 환경설정할 수 있는 프레임별 소프트 시간제한을 사용하여 가비지 컬렉터의 도달 가능성 분석 단계를 여러 프레임에 걸쳐 분할할 수 있습니다. 언리얼 엔진은 TObjectPtr 프로퍼티를 통해 도달 가능성 반복작업 간의 UObject 레퍼런스를 추적합니다. 즉, 가비지 컬렉션이 진행되는 동안 TObjectPtr 노출 UPROPERTY 에 할당하면 즉시 해당 오브젝트가 도달 가능한 것으로 표시됩니다. 이는 가비지 컬렉터 쓰기 장벽 이라고도 합니다.
엔진은 이미 UObjects 또는 FGCObject , AddReferencedObjects 함수를 포함하여 가비지 컬렉터에 UObjects를 노출하는 모든 위치에서 원시 C++ 포인터 대신 TObjectPtr 을 사용하도록 변환되었습니다. 언리얼 엔진으로 빌드한 프로젝트에서 점진적 도달 가능성 분석을 사용하려면 모든 원시 C++ 대신 TObjectPtr 을 사용하도록 UPROPERTY 인스턴스를 변환해야 합니다. 그렇지 않으면 가비지 컬렉션이 일부 UObject 메모리를 너무 일찍 회수할 수 있습니다. 이 기능은 초기에는 실험단계 기능으로 출시됩니다. 왜냐하면 여전히 도달 가능성 분석 단계가 지정된 시간제한을 초과할 수 있기 때문입니다.
점진적 도달 가능성 분석 활성화
다음 콘솔 변수를 프로젝트의 DefaultEngine.ini 파일에 추가하여 점진적 도달 가능성 분석을 활성화할 수 있습니다.
[ConsoleVariables]
gc.AllowIncrementalReachability=1 ; enables Incremental Reachability Analysis
gc.AllowIncrementalGather=1 ; enables Incremental Gather Unreachable Objects
gc.IncrementalReachabilityTimeLimit=0.002 ; sets the soft time limit to 2ms
추가 콘솔 변수
스트레스 테스트 및 디버깅 목적으로 추가 콘솔 변수 세트도 제공됩니다.
| 콘솔 변수 | 설명 | 타입 |
|---|---|---|
gc.DelayReachabilityIteration |
지정된 프레임 수만큼 도달 가능성 분석을 딜레이합니다. GC 장벽의 스트레스 테스트에 사용됩니다. | <INTEGER> : 프레임 수(디폴트: 10) |
gc.VerifyNoUnreachableObjects |
도달 가능성 분석이 완료된 후 테스트를 실행하여 도달할 수 있는(유효한) 오브젝트가 도달할 수 없는(곧 소멸될) 오브젝트를 참조하지 않는지 확인합니다. | 0: 비활성화, 1: 활성화 |
gc.ContinuousIncrementalGC |
이전 가비지 컬렉션이 완료된 뒤 점진적 가비지 컬렉션을 계속 다시 시작합니다. | 0: 비활성화, 1: 활성화 |
퍼포먼스 비교
다음은 점진적 도달 가능성을 비활성화한 상태에서 샘플 프로젝트의 퍼포먼스 그래프를 언리얼 인사이트에서 시각화한 것입니다. 파란색 선은 총 프레임 시간을, 주황색 선은 도달 가능성 분석에 소요된 시간을 나타냅니다. 언리얼 인사이트는 여러 프레임으로 구분된 단일 이벤트 사이에 연속 그래프 선을 표시하므로 전체 타임라인에 걸쳐 가비지 컬렉션이 실행되는 것처럼 보일 수 있지만, 실제로는 한 번에 한 프레임에 대해서만 실행됩니다.
다음 그래프 비교의 첫 번째 이미지에서 가비지 컬렉션이 실행될 때마다 급증 현상을 볼 수 있습니다(타임라인 상단에 'GC' 라벨로 표시됨).
점진적 도달 가능성이 활성화된 두 번째 이미지에서는 점진적 도달 가능성을 켜면 GC 지연 급증이 사라지고 이제 점진적 도달 가능성이 여러 프레임에 걸쳐 분할된 것을 볼 수 있습니다(이제 더 넓은 연두색 막대로 표시됨).