在Android上创建无滞后的2D游戏循环

时间:2016-04-22 20:32:21

标签: android 2d android-canvas surfaceview ondraw

我花了一些时间学习如何在Android anno 2016上创建2D渲染游戏循环。

我想实现以下目标:

  • 平滑动画
  • 硬件加速
  • 无滞后(60 fps)
  • 使用普通Canvas
  • 简单(没有OpenGL)

关于SurfaceView的神话:

首先,有几个帖子推荐SurfaceView。乍一看这似乎是一个好主意,因为它使用了一个单独的渲染线程,但事实证明从SurfaceHolder 返回的Canvas不能hardware accelerated !!在具有QuadHD(2560x1440)分辨率的设备上使用带有软件渲染的SurfaceView,效率非常低。

因此,我的选择是扩展基本视图并覆盖onDraw()。为每次更新调用invalidate()。

平滑动画:

我的下一个挑战是流畅的动画。原来在onDraw()中读取System.nanoTime()是一个坏主意,因为它不会被激动地以1/60秒的间隔调用,从而在我的精灵上产生不稳定的动作。因此我使用Choreographer向我提供每个VSYNC的帧时间。这很有效。

当前进展:

我觉得我已经相当接近了,但我仍然偶尔会遇到旧设备上的滞后现象。内存使用率相当低,所以我不认为GC落后于此...似乎我的回调错过/偶尔跳过aoad框架。

我将发布我的代码,我期待着您的意见和建议。

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.support.v4.content.res.ResourcesCompat;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.Choreographer;
import android.view.View;

public class MiniGameView extends View implements Choreographer.FrameCallback
{
    private final float mDisplayDensity;

    private long mFrameTime = System.nanoTime();

    private final Drawable mBackground;
    private final Drawable mMonkey;

    public MiniGameView(Context context)
    {
        this(context, null);
    }

    public MiniGameView(Context context, AttributeSet attrs)
    {
        super(context, attrs);

        mDisplayDensity = getResources().getDisplayMetrics().density;

        // Load graphics
        mBackground = ResourcesCompat.getDrawable(getResources(), R.drawable.background, null);
        mMonkey = ResourcesCompat.getDrawable(getResources(), R.drawable.monkey, null);

        Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this);
    }

    // Receive time in nano seconds at last VSYNC. Use this frameTime for smooth animations!
    @Override
    public void doFrame(long frameTimeNanos)
    {
        mFrameTime = frameTimeNanos;

        Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this);
        invalidate();
    }

    // Draw game here
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas)
    {
        drawBackground(canvas);
        drawSprites(canvas);
    }

    private void drawBackground(Canvas canvas)
    {
        mBackground.setBounds(0, 0, canvas.getWidth(), canvas.getHeight());
        mBackground.draw(canvas);
    }

    private void drawSprites(Canvas canvas)
    {
        double t = mFrameTime * 0.00000001;

        int width = canvas.getWidth();
        int height = canvas.getHeight();

        for(int i=0;i<8;i++)
        {
            double x = width * (1 + Math.sin(-0.181 * t)) * 0.5;
            double y = height * (1 - Math.cos(0.153 * t)) * 0.5;

            int size = (int)Math.round((80 + 40 * Math.cos(0.2 * t)) * mDisplayDensity);

            drawSprite(canvas, mMonkey, (int) x, (int) y, size, size);

            t += 0.8;
        }
    }

    private void drawSprite(final Canvas canvas, final Drawable sprite, int x, int y, int w2, int h2)
    {
        sprite.setBounds(x - w2, y - h2, x + w2, y + h2);
        sprite.draw(canvas);
    }

}

我还创建了一个systrace file

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

SurfaceView确实没有“神话”。它是高分辨率快速动画的最佳选择......但您必须使用OpenGL ES。 Surfaces上的画布渲染 - SurfaceView,TextureView等等 - 不是硬件加速的,并且随着像素数量的增加而变得越来越昂贵。

SurfaceView的一个有用功能是您可以将Surface设置为固定大小,并让显示硬件对其进行扩展。对于某些类型的游戏,这可以产生足够的性能。缩放的示例是here;请注意渲染使用GLES。

关于游戏循环的一般建议可以在this appendix中找到。你似乎正在做正确的事情。您可能需要考虑添加一个帧丢弃计数器,以查看动画故障是否与丢帧相关联。 (如果Choreographer报告的连续时间从16.7ms跳到33ms,你知道你丢了一个。)

跟踪动画故障的最佳方法是使用systrace。这些跟踪使得很容易看到所有线程正在做什么,并确定暂停的原因和结果。