安卓平滑游戏循环

Question

安卓平滑游戏循环

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我在OpenGL中遇到了平滑滚动的问题（在SGS2和ACE上进行测试）
我创建了简单的应用程序 - 只有图像的固定速度水平滚动，或者只有一个图像（玩家）通过加速器移动，但它的运动不平滑 :-(
我尝试了许多不同的代码，但没有满意的结果...

首先，我尝试使用GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY来处理，并将所有代码放在onDrawFrame中：

    public void onDrawFrame(GL10 gl) 
    {
      updateGame(gl, 0.017f);
      drawGame(gl); 
    }

这是最简单和绝对流畅的方式!! - 但它依赖于硬件速度 (= 无用)

    public void onDrawFrame(GL10 gl) 
    { 
      frameTime = SystemClock.elapsedRealtime();        
      elapsedTime = (frameTime - lastTime) / 1000; 
      updateGame(gl, elapsedTime);
      drawGame(gl); 
      lastTime = frameTime; 
    }

这是最好的选择，但不如之前那个流畅，有时会出现闪烁。

我尝试了GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY，在onDrawFrame中只绘制对象，并在单独的线程中使用此代码：

   while (true) 
   {
     updateGame(renderer, 0.017f);
     mGLSurfaceView.requestRender();
     next_game_tick += SKIP_TICKS;
     sleep_time = next_game_tick - System.currentTimeMillis();
     if (sleep_time >= 0) 
     {
       try 
       {
          Thread.sleep(sleep_time);
       } 
       catch (Exception e) {}
       }
       else 
       {
         Log.d("running behind: ", String.valueOf(sleep_time));
       }
     }

这不是流畅的问题，也不是“跟不上”的问题。

我的目标是像上面第一个代码示例中一样平滑地移动图像。

可能的错误出现在我没有注意到的其他地方。请问有人可以帮帮我吗？
RENDERMODE_WHEN_DIRTY和RENDERMODE_CONTINUOUSLY哪个更好用？

谢谢。

- Commanche

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通过加速器移动。加速计会给你返回跳动的数据。这可能是你的问题吗？尝试通过执行类似于“someLoc += (newLoc - someLoc) * .1f;”这样的操作来平滑移动。 - zezba9000

你好，如果我尝试禁用加速度计，并仅通过恒定值移动图像，它也会偶尔闪烁（现在正在尝试使用RENDERMODE_WHEN_DIRTY）。 - Commanche

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- javqui · Accepted Answer

我和同样的问题纠缠了好几天。循环在没有任何安卓时间参考的情况下看起来很平滑，但一旦包含任何类型的“时间同步”，安卓开发控制之外的外部因素会给最终结果带来严重的不连续性。

基本上，这些因素包括：

Android中未实现eglSwapInterval，因此很难知道硬件何时在屏幕上公布最终图像（硬件屏幕同步）
Thread.sleep不精确。线程可能睡得比要求的时间长或短。
SystemClock.uptimeMillis()、System.nanoTime()、System.currentTimeMillis()等计时相关的测量并不准确（它们是精确的）。

这个问题与绘图技术（绘图、OpenGL 1.0/1.1和2.0）以及游戏循环方法（固定时间步、插值、可变时间步）无关。像你一样，我也尝试过Thread.sleep、疯狂插值、定时器等方法。不管你做什么，我们都无法控制这些因素。

根据该网站上许多问答的基本规则，生成平稳连续动画的基本规则是：

通过删除所有动态内存请求，将GC最小化。
尽快地渲染帧（在大多数安卓设备上，40至60fps是可以的）。
使用固定时间步长和插值或可变时间步长。
优化更新物理和绘制例程以相对恒定时间执行，而不带有高峰变化。

当然，在发布这个问题之前，你做了很多前期工作，通过优化updateGame()和drawGame()（没有明显的GC和相对恒定的执行时间），以获得主循环中的平稳动画，正如你所提到的：“简单而绝对平滑”。

针对你特殊的情况——具有可变步长时间且没有与实时事件（例如音乐）完美同步的特殊要求，解决方案很简单：“平滑步长时间变量”。该解决方案适用于其他游戏循环方案（带有可变渲染的固定时间步长），并且易于传输概念（平滑由updateGame和真实时间时钟产生的位移量跨越几帧）。

    // avoid GC in your threads. declare nonprimitive variables out of onDraw
    float smoothedDeltaRealTime_ms=17.5f; // initial value, Optionally you can save the new computed value (will change with each hardware) in Preferences to optimize the first drawing frames 
    float movAverageDeltaTime_ms=smoothedDeltaRealTime_ms; // mov Average start with default value
    long lastRealTimeMeasurement_ms; // temporal storage for last time measurement

    // smooth constant elements to play with
    static final float movAveragePeriod=40; // #frames involved in average calc (suggested values 5-100)
    static final float smoothFactor=0.1f; // adjusting ratio (suggested values 0.01-0.5)

    // sample with opengl. Works with canvas drawing: public void OnDraw(Canvas c)   
    public void onDrawFrame(GL10 gl){       
        updateGame(gl, smoothedDeltaRealTime_ms); // divide 1000 if your UpdateGame routine is waiting seconds instead mili-seconds.
        drawGame(gl);  

        // Moving average calc
        long currTimePick_ms=SystemClock.uptimeMillis();
        float realTimeElapsed_ms;
        if (lastRealTimeMeasurement_ms>0){
        realTimeElapsed_ms=(currTimePick_ms - lastRealTimeMeasurement_ms);
        } else {
                 realTimeElapsed_ms=smoothedDeltaRealTime_ms; // just the first time
        }
        movAverageDeltaTime_ms=(realTimeElapsed_ms + movAverageDeltaTime_ms*(movAveragePeriod-1))/movAveragePeriod;

         // Calc a better aproximation for smooth stepTime
        smoothedDeltaRealTime_ms=smoothedDeltaRealTime_ms +(movAverageDeltaTime_ms - smoothedDeltaRealTime_ms)* smoothFactor;

        lastRealTimeMeasurement_ms=currTimePick_ms;
    }

    // Optional: check if the smoothedDeltaRealTIme_ms is too different from original and save it in Permanent preferences for further use.

对于固定时间步长方案，可以实现一个中间的updateGame来改善结果：

float totalVirtualRealTime_ms=0;
float speedAdjustments_ms=0; // to introduce a virtual Time for the animation (reduce or increase animation speed)
float totalAnimationTime_ms=0;
float fixedStepAnimation_ms=20; // 20ms for a 50FPS descriptive animation
int currVirtualAnimationFrame=0; // useful if the updateGameFixedStep routine ask for a frame number

private void updateGame(){
    totalVirtualRealTime_ms+=smoothedDeltaRealTime_ms + speedAdjustments_ms;

    while (totalVirtualRealTime_ms> totalAnimationTime_ms){
        totalAnimationTime_ms+=fixedStepAnimation_ms;
        currVirtualAnimationFrame++;
        // original updateGame with fixed step                
        updateGameFixedStep(currVirtualAnimationFrame);
    }


    float interpolationRatio=(totalAnimationTime_ms-totalVirtualRealTime_ms)/fixedStepAnimation_ms;
    Interpolation(interpolationRatio);
}

使用canvas和openGlES10测试了以下设备的绘图性能：SG SII（57 FPS），SG Note（57 FPS），SG tab（60 FPS），未经品牌的Android 2.3（43 FPS）在Windows XP上运行缓慢的模拟器（8 FPS）。测试平台沿着指定的真实物理参数路径移动大约45个对象+1个巨大的背景（从70MP源图像纹理），在几个设备之间没有峰值或闪烁（好吧，在模拟器上的8 FPS看起来不太好，但以预期的恒定速度流动）

查看图表以了解Android报告时间的方式。有时Android会报告一个很大的delta时间，只是下一次循环它比平均值小，这意味着对realTime值的读取存在偏移。

enter image description here

更详细的信息如下： enter image description here

如何在使用Android的GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY时限制帧率？

System.currentTimeMillis vs System.nanoTime

方法System.currentTimeMillis（）是否真的返回当前时间？