Question

我正在编写一个小游戏来教我自己的OpenGL渲染，因为它是我尚未解决的问题之一。我之前使用过SDL，同样的功能，虽然仍然表现不佳，但并不像现在那样过顶。

基本上，我的游戏中没有太多进展，只是一些基本的动作和背景绘图。当我切换到OpenGL时，它看起来好像是方式太快了。我的每秒帧数超过2000，此功能耗尽了大部分处理能力。

有趣的是，它的SDL版本中的程序使用了100％的CPU但运行顺畅，而OpenGL版本只使用了大约40％ - 60％的CPU，但似乎以我整个桌面的方式对我的显卡征税变得反应迟钝。坏。

这不是一个太复杂的功能，它根据玩家的X和Y坐标呈现1024x1024背景图块，以给出移动的印象，同时玩家图形本身保持锁定在中心。因为它是用于更大屏幕的小瓷砖，所以我必须多次渲染它以将瓷砖拼接在一起以获得完整的背景。下面代码中的两个for循环迭代12次，结合起来，所以我可以看到为什么在每秒调用2000次时这是无效的。

所以要明白这一点，这就是邪恶的行为者：

void render_background(game_t *game)
{
    int bgw;
    int bgh;

    int x, y;

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, game->art_background);
    glGetTexLevelParameteriv(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_TEXTURE_WIDTH,  &bgw);
    glGetTexLevelParameteriv(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_TEXTURE_HEIGHT, &bgh);

    glBegin(GL_QUADS);

    /*
     * Start one background tile too early and end one too late
     * so the player can not outrun the background
     */
    for (x = -bgw; x < root->w + bgw; x += bgw)
    {
        for (y = -bgh; y < root->h + bgh; y += bgh)
        {
            /* Offsets */
            int ox = x + (int)game->player->x % bgw;
            int oy = y + (int)game->player->y % bgh;

            /* Top Left */
            glTexCoord2f(0, 0);
            glVertex3f(ox, oy, 0);

            /* Top Right */
            glTexCoord2f(1, 0);
            glVertex3f(ox + bgw, oy, 0);

            /* Bottom Right */
            glTexCoord2f(1, 1);
            glVertex3f(ox + bgw, oy + bgh, 0);

            /* Bottom Left */
            glTexCoord2f(0, 1);
            glVertex3f(ox, oy + bgh, 0);
        }
    }

    glEnd();
}

如果我在游戏循环中通过调用SDL_Delay(1)人为地限制速度，我将FPS降低到~660±20，我没有“性能过度杀伤”。但我怀疑这是继续这个问题的正确方法。

为了完成，这些是我的一般渲染和游戏循环功能：

void game_main()
{
    long current_ticks = 0;
    long elapsed_ticks;
    long last_ticks = SDL_GetTicks();

    game_t game;
    object_t player;

    if (init_game(&game) != 0)
        return;

    init_player(&player);
    game.player = &player;

    /* game_init() */
    while (!game.quit)
    {
        /* Update number of ticks since last loop */
        current_ticks = SDL_GetTicks();
        elapsed_ticks = current_ticks - last_ticks;

        last_ticks = current_ticks;

        game_handle_inputs(elapsed_ticks, &game);
        game_update(elapsed_ticks, &game);

        game_render(elapsed_ticks, &game);

        /* Lagging stops if I enable this */
        /* SDL_Delay(1); */
    }

    cleanup_game(&game);


    return;
}

void game_render(long elapsed_ticks, game_t *game)
{
    game->tick_counter += elapsed_ticks;

    if (game->tick_counter >= 1000)
    {
        game->fps = game->frame_counter;
        game->tick_counter = 0;
        game->frame_counter = 0;

        printf("FPS: %d\n", game->fps);
    }

    render_background(game);
    render_objects(game);

    SDL_GL_SwapBuffers();
    game->frame_counter++;

    return;
}

根据gprof分析，即使我使用SDL_Delay()限制执行，它仍会花费大约50％的时间渲染我的背景。

Answer 1

开启VSYNC。这样你就可以像显示器一样快地计算图形数据给用户，并且你不会浪费CPU或GPU周期来计算中间的额外帧，因为显示器仍在忙着显示前一帧

Answer 2

首先，您不需要渲染平铺x * y次 - 您可以为它应覆盖的整个区域渲染一次，并使用GL_REPEAT让OpenGL覆盖整个区域。您需要做的就是计算一次正确的纹理坐标，这样瓷砖就不会变形（拉伸）。为了使它看起来像是在移动，每帧增加一个小边距的纹理坐标。

现在限制速度。你想要做的不是只在那里插入一个sleep（）调用，而是测量渲染一个完整帧所需的时间：

function FrameCap (time_t desiredFrameTime, time_t actualFrameTime)
{
   time_t delay = 1000 / desiredFrameTime;
   if (desiredFrameTime > actualFrameTime)
      sleep (desiredFrameTime - actualFrameTime); // there is a small imprecision here
}

time_t startTime = (time_t) SDL_GetTicks ();
// render frame
FrameCap ((time_t) SDL_GetTicks () - startTime);

有一些方法可以使这更精确（例如，在Windows 7上使用性能计数器功能，或在Linux上使用微秒分辨率），但我认为你得到了一般的想法。这种方法还具有独立于驱动程序的优点 - 与耦合到V-Sync不同 - 允许任意帧速率。

Answer 3

在2000 FPS时，渲染整个帧只需0.5 ms。如果你想获得60 FPS，那么每帧应该花费大约16 ms。要做到这一点，首先渲染你的帧（大约0.5毫秒），然后使用SDL_Delay()来消耗剩余的16毫秒。

此外，如果您有兴趣分析您的代码（如果您获得2000 FPS则不需要！），那么您可能想要使用High Resolution Timers。通过这种方式，您可以准确判断任何代码块需要多长时间，而不仅仅是程序花费的时间。

如何优化此功能？（几乎使用所有处理能力）

3 个答案:

如何优化此功能？ （几乎使用所有处理能力）

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