Unity マップの描画 フレームレートが低い

Question

前提・実現したいこと

マップを描画したときに、フレームレートが低くなってしまうことを改善したい

該当のソースコード

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using System.Linq;

public class TerrainGenerator : MonoBehaviour
{
    Mesh mesh;
    Matrix4x4[][] matrices;
    Matrix4x4[][] matrices2;
    Matrix4x4[][] matrices3;

    // 頂点カラー受け渡し用のフィールド
    Matrix4x4[][] vertexColors;
    Matrix4x4[][] vertexColors2;
    Matrix4x4[][] vertexColors3;

    // マテリアルへのデータ投入用のMaterialPropertyBlock
    private MaterialPropertyBlock materialProperties;

    // プロパティアクセス用の識別番号
    private static readonly int VertexColorsProperty = Shader.PropertyToID("_VertexColors");

    int count;
    public Material material;
    public Material material2;
    public Material material3;
    private int rows = 200;
    private int columns = 200;
    private int mapWidth = 200;
    private int mapHeight = 200;
    private float noiseScale = 50;
    private bool drawTerrain = true;
    private bool drawTerrain2 = true;
    private bool drawTerrain3 = true;

    private int octaves = 5;
    [Range(0, 1)]
    private float persistance = 0.5f;
    private float lacunarity = 2;

    private int seed;
    private Vector2 offset = Vector2.zero;

    public static List<Vector2> waterPosList = new List<Vector2>();

    private void Awake()
    {
        seed = Random.Range(-999999, 999999);

        this.mesh = new Mesh();
        this.mesh.vertices = new Vector3[] {
            Vector3.zero,
            new Vector3 (-0.5f, -0.5f, 0),
            new Vector3 (-0.5f,  0.5f, 0),
            new Vector3 ( 0.5f, -0.5f, 0),
            new Vector3 ( 0.5f,  0.5f, 0),
        };
        this.mesh.uv = new Vector2[]
        {
            new Vector2(0.5f, 0.5f),
            new Vector2(0, 0),
            new Vector2(0, 1),
            new Vector2(1, 0),
            new Vector2(1, 1),
        };
        this.mesh.triangles = new int[] {
            0, 4, 3, // 北
            0, 2, 4, // 東
            0, 1, 2, // 南
            0, 3, 1, // 西
        };

        this.mesh.RecalculateNormals();
        this.mesh.RecalculateBounds();

        this.count = this.rows * this.columns;
        var flatMatrices = new Matrix4x4[this.count];
        var flatMatrices2 = new Matrix4x4[this.count];
        var flatMatrices3 = new Matrix4x4[this.count];
        float[,] noiseMap = global::Noise.GenerateNoiseMap(this.mapWidth, this.mapHeight, this.seed, this.noiseScale, this.octaves, this.persistance, this.lacunarity, this.offset);

        for (var i = 0; i < this.rows; i++)
        {
            for (var j = 0; j < this.columns; j++)
            {
                var index = (i * this.columns) + j;

                // iとjが逆のようだったので変更
                float height = noiseMap[j, i];
                var position = new Vector2(j, i);

                var rotation = Quaternion.identity;

                var scale = Vector3.one;

                if (height < 0.35f)
                {
                    flatMatrices[index] = Matrix4x4.TRS(position, rotation, scale);
                    waterPosList.Add(position);
                }
                else if (height < 0.45f)
                {
                    flatMatrices2[index] = Matrix4x4.TRS(position, rotation, scale);
                }
                else
                {
                    flatMatrices3[index] = Matrix4x4.TRS(position, rotation, scale);
                }
            }
        }

        // 当初の通りタイルを配置したあと、ここで各地形レイヤーに
        // さらに追加の外周タイルを配置する
        var flatVertexColors = this.AppendOutlineTiles(flatMatrices);
        var flatVertexColors2 = this.AppendOutlineTiles(flatMatrices2);
        var flatVertexColors3 = this.AppendOutlineTiles(flatMatrices3);

        // タイルの座標変換行列と同様に、頂点カラー配列も1023個ずつに分割しておく
        // 結局同じような記述を6回も繰り返すことになってしまったので、この1023個分割操作を
        // メソッド化してしまうことにした
        this.matrices = this.GroupBy1023(flatMatrices);
        this.matrices2 = this.GroupBy1023(flatMatrices2);
        this.matrices3 = this.GroupBy1023(flatMatrices3);
        this.vertexColors = this.GroupBy1023(flatVertexColors);
        this.vertexColors2 = this.GroupBy1023(flatVertexColors2);
        this.vertexColors3 = this.GroupBy1023(flatVertexColors3);
    }

    // 配列要素を1023個ずつに分割して返すメソッド
    T[][] GroupBy1023<T>(IEnumerable<T> source)
    {
        return source.Select((m, i) => (m, i / 1023))
            .GroupBy(t => t.Item2)
            .Select(g => g.Select(t => t.Item1).ToArray()).ToArray();
    }

    Matrix4x4[] AppendOutlineTiles(Matrix4x4[] flatMatrices)
    {
        var allWhite = (new Matrix4x4(Color.white, Color.white, Color.white, Color.white)).transpose;
        var allClear = allWhite;
        allClear.SetColumn(3, Vector4.zero);
        var colors = Enumerable.Repeat(allWhite, this.rows * this.columns).ToArray();
        var needsPlaceTile = new bool[this.rows * this.columns];
        for (var i = 0; i < this.rows; i++)
        {
            for (var j = 0; j < this.columns; j++)
            {
                var index = (i * this.columns) + j;
                var matrix = flatMatrices[index];
                if (matrix[0] > 0.0f)
                {
                    // この位置にすでに配置済みならスキップ
                    continue;
                }

                var isLeftEdge = j == 0;
                var isRightEdge = j == (this.columns - 1);
                var isBottomEdge = i == 0;
                var isTopEdge = i == (this.rows - 1);
                var hasN = !isTopEdge && (flatMatrices[index + this.columns][0] > 0.0f);
                var hasNE = !isTopEdge && !isRightEdge && (flatMatrices[index + 1 + this.columns][0] > 0.0f);
                var hasE = !isRightEdge && (flatMatrices[index + 1][0] > 0.0f);
                var hasSE = !isBottomEdge && !isRightEdge && (flatMatrices[index + 1 - this.columns][0] > 0.0f);
                var hasS = !isBottomEdge && (flatMatrices[index - this.columns][0] > 0.0f);
                var hasSW = !isBottomEdge && !isLeftEdge && (flatMatrices[index - 1 - this.columns][0] > 0.0f);
                var hasW = !isLeftEdge && (flatMatrices[index - 1][0] > 0.0f);
                var hasNW = !isTopEdge && !isLeftEdge && (flatMatrices[index - 1 + this.columns][0] > 0.0f);

                void MakeOpaque(int vertexIndex)
                {
                    var color = colors[index].GetRow(vertexIndex);
                    color.w = 1.0f;
                    colors[index].SetRow(vertexIndex, color);
                    needsPlaceTile[index] = true;
                }

                // まず四隅をすべて透明にしておき...
                colors[index] = allClear;
                if (hasN || hasNE || hasE)
                {
                    // 北～東にかけてタイルが配置されているなら右上を不透明に
                    MakeOpaque(1 + (1 << 1));
                }
                if (hasE || hasSE || hasS)
                {
                    // 東～南にかけてタイルが配置されているなら右下を不透明に
                    MakeOpaque(1 + (0 << 1));
                }
                if (hasS || hasSW || hasW)
                {
                    // 南～西にかけてタイルが配置されているなら左下を不透明に
                    MakeOpaque(0 + (0 << 1));
                }
                if (hasW || hasNW || hasN)
                {
                    // 西～北にかけてタイルが配置されているなら左上を不透明に
                    MakeOpaque(0 + (1 << 1));
                }
            }
        }

        for (var i = 0; i < this.rows; i++)
        {
            for (var j = 0; j < this.columns; j++)
            {
                var index = (i * this.columns) + j;
                if (needsPlaceTile[index])
                {
                    // 不透明化処理を行った位置に追加のタイルを設置する
                    var position = new Vector3(j, i, 0);
                    var rotation = Quaternion.identity;
                    var scale = Vector3.one;
                    flatMatrices[index] = Matrix4x4.TRS(position, rotation, scale);
                }
            }
        }

        return colors;
    }

    void Update()
    {
        if (this.materialProperties == null)
        {
            this.materialProperties = new MaterialPropertyBlock();
        }

        void DrawTerrain(Material mat, Matrix4x4[][] mtx, Matrix4x4[][] vCol)
        {
            for (var i = 0; i < mtx.Length; i++)
            {
                // プロパティブロックに頂点カラーデータを投入し、DrawMeshInstancedの引数として渡す
                var m = mtx[i];
                this.materialProperties.SetMatrixArray(VertexColorsProperty, vCol[i]);
                Graphics.DrawMeshInstanced(this.mesh, 0, mat, m, m.Length, this.materialProperties);
            }
        }

        // デバッグ用に、各地形レイヤーを描画するかどうかをフラグを見て切り替えさせるようにして
        // 特定の地形レイヤーを単独で描画したりできるようにした
        // なお、描画順はDrawMeshInstancedを実行した順番とは異なる可能性があるので要注意
        // デフォルトではmaterial、material2、material3とも3000だと思うが
        // たとえばmaterial2は3001、たとえばmaterial3は3002にでもしておけば
        // 意図通りの順序で描画されるはず
        if (this.drawTerrain)
        {
            DrawTerrain(this.material, this.matrices, this.vertexColors);
        }

        if (this.drawTerrain2)
        {
            DrawTerrain(this.material2, this.matrices2, this.vertexColors2);
        }

        if (this.drawTerrain3)
        {
            DrawTerrain(this.material3, this.matrices3, this.vertexColors3);
        }
    }
}

試したこと

複数体のオブジェクトに経路探索をさせながら、マップを描画していると、十秒に一度くらいの間隔で、フレームレートが急落し、ゲームがカクカクに見えてしまいます。どのようにすれば、改善できるでしょうか？