Unity Async Resource Loading으로 씬 전환 스터터링 해결하기

핵심 요약

씬 전환 스터터링은 텍스처·메시·셰이더·씬 데이터를 한 프레임에 동기 로딩하면서 메인 스레드가 오래 점유될 때 발생한다. Unity에서는 SceneManager.LoadSceneAsync 또는 Addressables의 LoadSceneAsync로 로딩을 분리하고 로딩 완료 뒤 allowSceneActivation 또는 activateOnLoad로 활성화 시점을 제어하면 플레이 중 프레임 드롭을 줄일 수 있다.

핵심은 비동기 API를 호출하는 것만으로 끝내지 않고 씬 활성화와 대형 UI 생성, 셰이더 워밍업, 기존 리소스 해제를 같은 프레임에 몰지 않는 것이다.

씬 전환 스터터링은 왜 발생하는가?

Unity의 씬 전환 비용은 씬 파일을 읽는 시간만 뜻하지 않는다. 게임 오브젝트 역직렬화, Awake·OnEnable 실행, 텍스처와 메시 업로드, 셰이더 변형 준비, UI 레이아웃 계산, 가비지 컬렉션까지 전환 구간에 겹칠 수 있다.

특히 SceneManager.LoadScene은 동기 로딩이다. 호출 프레임에서 로딩과 활성화 작업이 완료될 때까지 게임 루프가 진행되지 않을 수 있으므로 화면이 멈추거나 프레임 시간이 급격히 늘어난다.

작업	스터터링이 생기는 대표 원인	분리 방법
씬 데이터 읽기	동기 LoadScene 호출	LoadSceneAsync 사용
씬 활성화	다수의 Awake, OnEnable, 첫 프레임 초기화	활성화 시점 제어, 초기화 분산
UI 표시	대형 Canvas 재빌드와 레이아웃 계산	로딩 화면을 사전 유지, UI 지연 생성
셰이더 준비	처음 사용하는 Shader Variant 컴파일·로드	Shader Variant Collection 워밍업
메모리 정리	전환 중 Resources.UnloadUnusedAssets와 GC 실행	안전한 로딩 화면 구간에서 실행

Async Resource Loading은 어떻게 씬 전환을 부드럽게 만드는가?

AsyncOperation은 로딩 작업을 여러 프레임에 걸쳐 진행하게 한다. 로딩 진행률은 0.9까지 올라간 뒤 씬 활성화를 기다리는 방식으로 동작한다. 이 구간에서 페이드 아웃, 로딩 UI, 네트워크 동기화 같은 전환 준비를 처리할 수 있다.

flowchart LR
    A[플레이 중 씬] --> B[페이드 아웃 시작]
    B --> C[비동기 씬 로딩]
    C --> D{로딩 준비 완료?}
    D -- 아니오 --> C
    D -- 예 --> E[기존 씬 정리]
    E --> F[새 씬 활성화]
    F --> G[페이드 인]

다만 비동기 로딩은 모든 비용을 없애지 않는다. 새 씬을 활성화하는 순간에는 게임 오브젝트 생성과 라이프사이클 콜백이 집중될 수 있다. 따라서 활성화 직후의 초기화량도 관리해야 한다.

Unity LoadSceneAsync로 씬 전환을 구현하는 방법

1. 로딩 화면을 먼저 표시한다

로딩 UI는 전환할 씬 안에 두기보다 부트스트랩 씬 또는 DontDestroyOnLoad 오브젝트에 유지하는 편이 안정적이다. 새 씬이 활성화되기 전에도 즉시 표시할 수 있기 때문이다.

2. 씬을 비동기로 로드하고 활성화를 보류한다

다음 예제는 단일 씬 전환에서 사용할 수 있는 최소 구조다. allowSceneActivation = false로 두면 진행률이 0.9에 도달한 뒤 활성화만 대기한다.

using System.Collections;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;

public sealed class SceneTransition : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private CanvasGroup loadingCanvas;

    public IEnumerator LoadAsync(string sceneName)
    {
        yield return Fade(1f);

        AsyncOperation operation = SceneManager.LoadSceneAsync(sceneName);
        operation.allowSceneActivation = false;

        while (operation.progress < 0.9f)
        {
            // Unity의 0.0~0.9 진행률을 UI용 0~1 값으로 변환한다.
            float progress = Mathf.Clamp01(operation.progress / 0.9f);
            Debug.Log($"Loading: {progress:P0}");
            yield return null;
        }

        operation.allowSceneActivation = true;
        yield return operation;
        yield return Fade(0f);
    }

    private IEnumerator Fade(float targetAlpha)
    {
        loadingCanvas.alpha = targetAlpha;
        yield return null;
    }
}

3. 활성화 이후의 첫 프레임 비용을 줄인다

LoadSceneAsync가 끝난 직후 무거운 초기화를 한 곳에 모으면 스터터링이 다시 생긴다. NPC 수십 개 생성, Addressables 프리팹 인스턴스화, 대형 목록 UI 바인딩은 코루틴으로 나누거나 플레이어 입력이 가능한 시점 이후로 미룬다.

예를 들어 적 생성은 한 프레임에 전부 처리하지 말고 일정 개수씩 나눈다.

private IEnumerator SpawnEnemies(GameObject prefab, int count)
{
    const int batchSize = 5;

    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        Instantiate(prefab);

        if ((i + 1) % batchSize == 0)
            yield return null;
    }
}

Addressables는 언제 사용하는 것이 좋은가?

LoadSceneAsync는 Build Settings에 포함된 씬을 전환하는 간단한 경우에 충분하다. 반면 씬과 함께 내려받을 콘텐츠, 메모리 수명, 의존성 번들을 관리해야 한다면 Unity Addressables가 더 적합하다.

상황	권장 방식
소규모 게임, 빌드에 포함된 고정 씬	SceneManager.LoadSceneAsync
DLC, 원격 카탈로그, 다운로드 콘텐츠	Addressables
씬별 에셋의 명시적 로드·해제 필요	Addressables
애드티브 씬을 여러 개 유지	Addressables 또는 LoadSceneMode.Additive

Addressables에서는 activateOnLoad: false로 활성화를 지연할 수 있다. 로드 핸들은 해제 시 필요하므로 보관해야 한다.

using System.Collections;
using UnityEngine;
using UnityEngine.AddressableAssets;
using UnityEngine.ResourceManagement.AsyncOperations;
using UnityEngine.ResourceManagement.ResourceProviders;

public sealed class AddressableSceneLoader : MonoBehaviour
{
    private AsyncOperationHandle<SceneInstance> sceneHandle;

    public IEnumerator LoadScene(string key)
    {
        sceneHandle = Addressables.LoadSceneAsync(key, activateOnLoad: false);
        yield return sceneHandle;

        AsyncOperationHandle<SceneInstance> activation = sceneHandle.Result.ActivateAsync();
        yield return activation;
    }

    public IEnumerator UnloadScene()
    {
        if (!sceneHandle.IsValid())
            yield break;

        yield return Addressables.UnloadSceneAsync(sceneHandle);
    }
}

Addressables를 사용하면서 Resources.Load와 수동 번들 로딩을 같은 자산에 섞으면 참조 수명 추적이 어려워진다. 하나의 콘텐츠 경로에서는 로딩 책임을 한 방식으로 통일하는 편이 좋다.

씬 전환 최적화에서 확인할 프로파일링 지표

추측으로 최적화하지 말고 Unity Profiler의 CPU Usage와 Timeline에서 전환 구간을 측정한다. 아래 항목이 길게 보이면 대응 위치를 찾기 쉽다.

• Loading.ReadObject, Loading.AwakeFromLoad: 에셋 역직렬화와 로드 후 초기화 비용
• GC.Collect: 대량 할당 뒤 가비지 컬렉션 발생 여부
• Canvas.SendWillRenderCanvases: UI 리빌드 비용
• BehaviourUpdate, PlayerLoop: 활성화 직후 스크립트 초기화 집중 여부
• Rendering 구간의 셰이더 관련 스파이크: 첫 렌더 시 셰이더 변형 준비 여부

프레임 예산도 같이 본다. 목표가 60 FPS라면 한 프레임 예산은 다음과 같다.

$$\frac{1000\text{ ms}}{60\text{ FPS}} \approx 16.67\text{ ms}$$

전환 중 일시적으로 로딩 화면을 보여도 활성화 프레임이 수백 ms까지 늘어나면 사용자는 멈춤으로 인식한다. 최적화 목표는 평균 FPS보다 이 최악 프레임 시간을 낮추는 데 있다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

LoadSceneAsync를 쓰면 스터터링이 완전히 사라지나요?

아니다. 파일 읽기와 일부 로드는 분산되지만 씬 활성화, Awake, UI 생성, 셰이더 준비 비용은 여전히 스파이크를 만들 수 있다. 활성화 직후 초기화를 나누고 Profiler로 병목을 확인해야 한다.

operation.progress가 0.9에서 멈춘 것은 버그인가요?

아니다. allowSceneActivation이 false이면 Unity는 로딩 준비가 된 뒤 진행률을 0.9에 유지하고 활성화를 기다린다. true로 변경하면 다음 단계로 진행된다.

Resources.UnloadUnusedAssets는 언제 호출해야 하나요?

필요할 때만 로딩 화면이 이미 표시된 구간에서 호출한다. 매 전환마다 습관적으로 실행하면 정리 자체가 프레임 스파이크를 만들 수 있다.

정리

씬 전환 스터터링의 첫 해결책은 동기 LoadScene을 비동기 로딩으로 바꾸는 것이다. 그 다음에는 씬 활성화 시점, 첫 프레임 초기화, UI 리빌드, 셰이더 준비, 메모리 정리를 분리해 최악 프레임 시간을 측정하고 줄인다.

작은 프로젝트는 SceneManager.LoadSceneAsync로 시작해도 충분하다. 콘텐츠 다운로드와 에셋 수명 관리가 필요해질 때만 Addressables로 확장하면 된다.