游戏开发：如何限制帧率？

Question

我正在编写一款游戏，发现FPS算法无法正确运行（当需要计算更多时，休眠时间变长...）。所以，问题非常简单：如何计算正确的FPS休眠时间？

我知道用微秒来更新游戏一帧需要多长时间，当然也知道我想要达到的FPS。

我疯狂地寻找一个简单的示例，但是找不到....

代码可以是Java、C++或伪代码....

- Martijn Courteaux

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通常情况下，您不希望限制FPS。如果有人购买了性能非常好的显卡，他们想要更高的FPS。您应该设计代码，使其测量帧之间的时间（甚至可以在与帧率无关的任意“刻度”上工作），然后根据经过的时间更新游戏对象。如果做得正确，您的游戏在15fps或100fps时都会以相同的方式运行，唯一的区别是动画的流畅程度。 - rmeador

@rmeador：超过显示器刷新率的速度几乎没有意义，TFT 显示器通常为 60 Hz（但当然不应该依赖于此）。 - Thomas

@rmeador: 但那样会占用全部的CPU资源... - Martijn Courteaux

你认为游戏占用所有CPU时间是一件不好的事情，这就是游戏“尽可能快地运行”的含义。现代大多数高性能游戏会占用大部分可用的CPU时间（至少在一个核心上）。 - Quintus

许多现代游戏实现了可选的FPS限制。这使得游戏只运行必要的内容（例如100 FPS或60 FPS），如果用户不希望“尽可能快地运行”。两全其美。 :) - Casey Kuball

如果有人想要写一个正确的答案，而不是下面的那些，这就是如何做到的：http://gafferongames.com/game-physics/fix-your-timestep/ - Prof. Falken

Answer 1

你应该花费 1/FPS 秒的时间来渲染一帧（例如，如果你的目标是10 FPS，则每帧应该花费1/10 = 0.1秒）。因此，如果渲染需要 X 秒钟的时间，你应该“休眠” 1/FPS - X 秒。

将其转换为毫秒，即可得到...

ms_to_sleep = 1000 / FPS - elapsed_ms;

如果由于某种原因渲染帧花费的时间超过了1/FPS，那么你会得到一个负的睡眠时间，在这种情况下，你显然只需要跳过休眠。

- aioobe

Answer 2

每帧的微秒数是1000000 / frames_per_second。如果你知道已经花费了elapsed_microseconds来计算，那么你需要休眠的时间是：

(1000000 / frames_per_second) - elapsed_microseconds

- JSBձոգչ

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@JS Bangs：嗯...同样的效果...我要检查时间函数。 - Martijn Courteaux

Answer 3

Try...

static const int NUM_FPS_SAMPLES = 64;
float fpsSamples[NUM_FPS_SAMPLES]
int currentSample = 0;

float CalcFPS(int dt)
{
    fpsSamples[currentSample % NUM_FPS_SAMPLES] = 1.0f / dt;
    float fps = 0;
    for (int i = 0; i < NUM_FPS_SAMPLES; i++)
        fps += fpsSamples[i];
    fps /= NUM_FPS_SAMPLES;
    return fps;
}

根据http://www.gamedev.net/community/forums/topic.asp?topic_id=510019的规定：

- Lance

Answer 4

看看 这篇 关于不同的 FPS 处理方法的文章。

更新： 由于原网站已消失，请使用 Web 存档中的链接：https://web.archive.org/web/20161202094710/http://dewitters.koonsolo.com/gameloop.html

- virious