[Unity]GeometryUtiliy.CalculateFrustumPlanesのメモリアロケート回避

経緯

OnBecameInvisible系はSceneカメラも判定されて扱いづらいので明示的な視錘台カリングを行いたかった。
GeometryUtiliy.CalculateFrustumPlanesなる汎用関数が用意されていて嬉々として採用。
しかしコールする度にnew Plane[6]のメモリアロケートがされていたことがわかり発狂した。
中を切り開いたらラッパー関数が邪魔だったので
ｶｯとなってInternal Methodのデリゲートを取得して扱うようにした

元のコード

UnityEngine.GeometryUtility

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace UnityEngine
{
    public sealed class GeometryUtility
    {
        public static Plane[] CalculateFrustumPlanes(Camera camera)
        {
            return GeometryUtility.CalculateFrustumPlanes(camera.projectionMatrix * camera.worldToCameraMatrix);
        }

        public static Plane[] CalculateFrustumPlanes(Matrix4x4 worldToProjectionMatrix)
        {
            Plane[] array = new Plane[6];    // Why Unity People!!!???
            GeometryUtility.Internal_ExtractPlanes(array, worldToProjectionMatrix);
            return array;
        }

        private static void Internal_ExtractPlanes(Plane[] planes, Matrix4x4 worldToProjectionMatrix)
        {
            GeometryUtility.INTERNAL_CALL_Internal_ExtractPlanes(planes, ref worldToProjectionMatrix);
        }

        [WrapperlessIcall]
        [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
        private static extern void INTERNAL_CALL_Internal_ExtractPlanes(Plane[] planes, ref Matrix4x4 worldToProjectionMatrix);

        public static bool TestPlanesAABB(Plane[] planes, Bounds bounds)
        {
            return GeometryUtility.INTERNAL_CALL_TestPlanesAABB(planes, ref bounds);
        }

        [WrapperlessIcall]
        [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
        private static extern bool INTERNAL_CALL_TestPlanesAABB(Plane[] planes, ref Bounds bounds);
    }
}

対策コード

Test.cs

using UnityEngine;
using System.Reflection;

public class Test : MonoBehaviour {
    // 定義が面倒ならSystem.Action<Plane[], Matrix4x4>でもいい
    private delegate void FrustmCallback(Plane[] planes, Matrix4x4 worldToProjectMatrix);
    private FrustmCallback CalculateFrustumPlanes = null;

    private Plane[] planes = new Plane[6]; // Plane配列を使いまわして余計なヒープ確保をさせない

    void Awake () {
        // MEMO: 自前でやってもいいのだがInternalはネイティブコードを呼び出すのでこっちの方が早い･･･と思うのだけれど
        var meth = typeof(GeometryUtility).GetMethod("Internal_ExtractPlanes",
                                                     BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic,
                                                     null,
                                                     new System.Type[] { typeof(Plane[]), typeof(Matrix4x4) },
                                                     null);
        this.CalculateFrustumPlanes = System.Delegate.CreateDelegate(typeof(FrustmCallback), meth) as FrustmCallback;
    }

    void Update () {
        // カメラの視錘台を取得
        this.CalculateFrustumPlanes(this.planes, Camera.main.projectionMatrix * Camera.main.worldToCameraMatrix);
        // Boundsサイズは任意
        Bounds bound = new Bounds(this.transform.position, Vector3.one);
        // 視錘台判定はそのまま使う
        if (!GeometryUtility.TestPlanesAABB(this.planes, bound))
            Debug.LogWarning("Out of Camera");
    }
}

link.xml

<linker>
    <assembly fullname="UnityEngine">
        <type fullname="UnityEngine.GeometryUtility" preserve="all"/>
    </assembly>
</linker>

備考

IL2CPPを有効にした場合、link.xmlでコードストリッピングを明示的に回避しておかないと
GetMethodの戻り値がnullになってしまう。
特にiOSはIL2CPP必須なので要注意。
ファイルの置き場はAssets以下のどこでも構わないようだ。

結論

メモリアロケートを行わないIL2CPP対応のCalculateFrustumPlanesを実装できた。
こんなアングラなことするぐらいなら自前で計算すればいいんじゃって異論は認める。

参考URL

[Internal Methodの取得]
https://community.unity.com/t5/Scripting/CalculateFrustumPlanes-without-allocations/m-p/2411237
[link.xmlについて]
https://docs.unity3d.com/ja/current/Manual/iphone-playerSizeOptimization.html
[UnityEngineアセンブリのlink.xml定義サンプル]
https://github.com/aws/aws-sdk-net/blob/master/Unity.README.md#unity-sdk-fundamentals