XNA 的 CPU 使用率高

Question

我今天刚刚注意到，当我编译并运行一款新的 XNA 4.0 游戏时，其中一个 CPU 线程以 100% 的速度运行，并且帧速率下降到 54 FPS。

奇怪的是，有时它可以在 60 FPS 下运行，但随后就会下降到 54 FPS。

我以前没有注意到这种行为，所以我不知道这是否正常。我卸载了防病毒软件并重新安装了 XNA Game Studio、XNA Redistributable 和 .NET Framework 4。

如果我将 IsFixedTimeStep 设置为 false，则游戏以 60 FPS 运行，并且 CPU 使用率最低 (1-2%)。但据我所知，这需要我使用 ElapsedGameTime 进行速度计算，但我不知道该怎么做，因为我对 XNA 相当陌生。但有人说将其设置为 false 可以减少动画的抖动。

我已经检查了此论坛帖子，但没有人找到好的解决方案。

有人遇到过这个问题吗？

编辑： 我做了一些更多的研究，并实现了一个 FPS 计数器（直到现在，我用 Fraps 测量了它），我的计数器显示游戏以 60 FPS 运行（IsFixedTimeStep = true），所以这解决了 FPS 问题，但 CPU 较高用法仍然存在。有可能每个人都会遇到这种情况吗？

Answer 1

根据 XBox Live Indie Games 论坛上的讨论，显然在某些处理器上（和操作系统）当使用默认值 Game.IsFixedTimeStep 时，XNA 会占用一个核心上的100% CPU 时间。

一种常见的解决方案（也对我有用）是将以下内容放入您的Game构造函数中：

IsFixedTimeStep = false;

---

这是什么意思？

Game.IsFixedTimeStep 属性，当 true 时，确保您的帧 (Update(), Draw(), ...) 以 Game.TargetElapsedTime 中指定的固定时间间隔调用。默认为每秒 60 次调用。

当 Game.IsFixedTimeStep = false 时，下一帧的调用将在前一帧完成时发生。下面的时间图表对此进行了说明：

---

此更改如何影响我的代码？

所有固定时间计算（移动、计时等）都需要修改以适应可变时间步长。值得庆幸的是，这非常简单。

假设您有

Vector3 velocity;
Vector3 position;

某个对象，并且您正在使用“默认”更新位置

position += velocity;

，这意味着对象的速度为每 60 *velocity.Length() 单位第二。每秒增加 60 次速度。

当您将该句子翻译成代码时，您会得到这个简单修改：

position += velocity * 60 * gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;

简单地说：您将根据经过的时间来缩放添加的值。

通过在执行移动（或计时等）的地方进行这些修改，您将确保您的游戏按照固定时间步长时的方式运行。

Answer 2

对于游戏来说，高 CPU 使用率（一个核心 100%）不是问题。换句话说，这是预期的。当您编写游戏时使用 CPU 的方式要求您这样做。

打开代码环境，编写一个简单的程序，

void main(){
    while(1) puts( "aaah" ) ;
}

打开CPU监视器，看到一个核心使用率100%。

现在你的游戏正在这样做：

void main(){
    while(1){
        update() ;
        draw() ;

        while( getTimeElapsedThisFrame() < 1.0/60.0 ) ; // busy wait, until 16ms have passed
    }
}

所以基本上你调用 update() 和 draw()，这占用了你必须计算一帧的 16ms 的大部分时间（你当您的游戏中有很多内容时，会占据大部分时间）。

现在因为操作系统睡眠分辨率不准确 （如果您调用 sleep( 1ms )，它实际上可能会在您的应用再次唤醒之前休眠 20ms），会发生的情况是游戏永远不会调用O/S 系统函数Sleep。 Sleep 功能会导致您的游戏“睡过头”，并且游戏会显得迟缓且缓慢。

良好的 CPU 使用率并不值得拥有一个反应迟钝的游戏应用程序。所以标准是“忙等待”，在占用CPU的同时减少时间。