这是 FPS 独立游戏循环的良好实现吗？

Question

我目前有一些接近于以下基于物理游戏的 FPS 独立游戏循环的实现。它在我测试过的几乎每台计算机上都运行良好，当帧速率下降时保持游戏速度一致。然而，我将移植到嵌入式设备，这些设备可能会在视频方面更加困难，我想知道它是否仍然能满足要求。

编辑：

对于这个问题，假设 msecs() 返回程序运行的时间（以毫秒为单位）。 msecs在不同平台上的实现是不同的。这个循环在不同的平台上也以不同的方式运行。

#define MSECS_PER_STEP 20
int stepCount, stepSize;  // these are not globals in the real source

void loop() {
    int i,j;
    int iterations =0;
    static int accumulator; // the accumulator holds extra msecs
    static int lastMsec;
    int deltatime = msec() - lastMsec;
    lastMsec = msec();

    // deltatime should be the time since the last call to loop
    if (deltatime != 0) {
        // iterations determines the number of steps which are needed
        iterations = deltatime/MSECS_PER_STEP;

        // save any left over millisecs in the accumulator
        accumulator += deltatime%MSECS_PER_STEP;
    }
    // when the accumulator has gained enough msecs for a step...
    while (accumulator >= MSECS_PER_STEP) {
        iterations++;
        accumulator -= MSECS_PER_STEP;
    }
    handleInput(); // gathers user input from an event queue
    for (j=0; j<iterations; j++) {
        // here step count is a way of taking a more granular step 
        // without effecting the overall speed of the simulation (step size)
        for (i=0; i<stepCount; i++) {
            doStep(stepSize/(float) stepCount); // forwards the sim
        }
    }
}

Answer 1

我只是有几点评论。首先是你的评论不够多。有些地方不清楚你想要做什么，所以很难说是否有更好的方法来做到这一点，但我会在谈到这些地方时指出这些地方。但首先：

#define MSECS_PER_STEP 20
int stepCount, stepSize;  // these are not globals in the real source

void loop() {
    int i,j;
    int iterations =0;

    static int accumulator; // the accumulator holds extra msecs
    static int lastMsec;

这些没有初始化为任何内容。可能会显示为 0，但您应该已经初始化它们。此外，您可能需要考虑将它们放入通过引用传递到循环中的结构中，而不是将它们声明为静态。

    int deltatime = msec() - lastMsec;

由于 lastMsec 没有（初始化并且可能为 0），这可能是一个很大的增量。

    lastMsec = msec();

此行与最后一行一样，调用 msec。这可能意味着“当前时间”，并且这些调用足够接近，两次调用的返回值可能相同，这可能也是您所期望的，但您仍然调用该函数两次。您应该将这些行更改为 int now = msec(); int deltatime = now - lastMsec; lastMsec = now; 以避免调用此函数两次。当前获取函数的开销通常比您想象的要高得多。

    if (deltatime != 0) {
        iterations = deltatime/MSECS_PER_STEP;
        accumulator += deltatime%MSECS_PER_STEP;
    }

您应该在此处发表评论，说明其作用，以及上面的评论
这说明了变量的含义。

    while (accumulator >= MSECS_PER_STEP) {
        iterations++;
        accumulator -= MSECS_PER_STEP;
    }

这个循环需要注释。它也不需要存在。看来它可以被替换为迭代+=累加器/MSECS_PER_STEP;累加器％= MSECS_PER_STEP;。除法和模数应该比任何具有硬件除法的机器（许多机器都这样做）上的循环运行更短且更一致的时间。

    handleInput(); // gathers user input from an event queue

    for (j=0; j<iterations; j++) {
        for (i=0; i<stepCount; i++) {
            doStep(stepSize/(float) stepCount); // forwards the sim
        }
    }

在独立于输入的循环中执行步骤，如果游戏执行缓慢并落后，将会导致游戏无响应。至少，如果游戏落后，所有输入将开始堆积并一起执行，并且所有游戏时间将在一个块中传递。这是一种不太优雅的失败方式。

此外，我可以猜测 j 循环（外循环）的含义，但内循环我不太清楚。另外，传递给 doStep 函数的值——这是什么意思。

}

这是最后一个花括号。我觉得它看起来很孤独。

我不知道调用您的 loop 函数会发生什么，这可能超出您的控制，并且可能决定该函数的功能和外观，但如果不是的话，我希望您将重新考虑结构。我认为更好的方法是有一个被重复调用但一次只有一个事件的函数（在相对较短的时间内定期发布）。这些事件可以是用户输入事件或计时器事件。用户输入事件只是设置对下一个计时器事件做出反应。 （当您没有任何事件来处理您的睡眠时）

您应该始终假设每个计时器事件都是在同一时间段处理的，即使如果处理落后，这里可能会出现一些漂移。您可能会注意到的主要奇怪之处是，如果游戏在处理计时器事件方面落后，然后再次赶上，则游戏中的时间可能会变慢（低于实时），然后加速（达到实时），并且然后放慢速度（实时）。

处理此问题的方法包括一次只允许一个计时器事件位于事件队列中，这将导致时间看起来减慢（低于实时），然后又加速（回到实时），而没有超速间隔。

执行此操作的另一种方法（在功能上与您所拥有的类似）是让处理每个计时器事件的最后一步是将下一个计时器事件排队（请注意，其他人不应该发送计时器事件{除了第一个one}如果这是您选择实现游戏的方式）。这意味着取消计时器事件之间的规则时间间隔，并且还限制程序休眠的能力，因为至少每次检查事件队列时都会有一个计时器事件需要处理。