SDL/OpenGL 游戏在 144Hz 屏幕上运行速度过快；无法使用垂直同步

Question

我是这样处理游戏循环的：

while (running) {
    diff = duration_cast<milliseconds>(end - start).count();
    start = clock::now();

    dt = diff / (16.0);

    handleInput(); // get input
    update(dt); // game logic
    render(); // render game

    SDL_GL_SwapWindow(window); // swap frame buffer

    end = clock::now();
}

它旨在成为锁定到 60FPS 的固定时间步长游戏（它是 SNES 游戏的重制模拟）但是它在我的 144hz 屏幕上以 144 时间步长运行，速度太快了。 Vsync 无法解决这个问题，那有什么办法呢？

Answer 1

以下是如何实现游戏循环的简单示例：

int32_t tickInteval = 1000/FPS; // frequency in Hz to period in ms
uint32_t lastUpdateTime = 0;
int32_t deltaTime = 0;
while (running) { // running condition
    uint32_t currentTime = SDL_GetTicks();
    deltaTime = currentTime - lastUpdateTime;

    int32_t timeToSleep = tickInteval - deltaTime;
    if(timeToSleep > 0)
    {
        SDL_Delay(timeToSleep); // energy saving
    }

    update(deltaTime); // game logic
    lastUpdateTime = currentTime;
}

我建议仔细研究这个主题。

UPD.
有人可能会担心 uint32_t 溢出。是的，它会溢出。经过将近两个月的不间断运行游戏（准确地说是 49.7 天）。那么会发生什么？ currentTime 将是一个非常小的正整数，lastUpdateTime 将是一个非常大的正整数。但是二相减无论如何都不会溢出。此外，如果差异不适合 int32_t ，它将围绕 UINT_MAX + 1 的模进行环绕，从而产生一个小的正整数，这将是这两个值不同的刻度的确切数量（关于无符号溢出一个).

Answer 2

SDL_Delay() 和 SDL_GetTicks() 解决方案由于不精确而不理想。

我们可以热循环：

while (1)
  if stopwatch.time() < 16666 // in usec
    break
  stopwatch.reset()
  input()
  update()
  render()

但这并不理想，因为它会耗尽 CPU 可以放在其他地方或节省能源的循环。

我们只能演偶数帧

while (1)
  if frameCount = 1
    frameCount = 0
  else
    frameCount++
    input()
    update()
    render()
  waitForVSync // aka SDL_GL_SwapWindow(window)

但这只能让我们达到 72 fps。

如果我们需要尽可能接近 60 FPS，最好混合使用上述两种方法：对偶数帧进行热循环，直到我们达到 16.666 毫秒。

while (1)
  if frameCount = 1
    frameCount = 0
  else
    while stopWatch.time() < 16666 // in usec
      break
    stopwatch.reset()
    frameCount++
    input()
    update()
    render()
  waitForVSync // aka SDL_GL_SwapWindow(window)

这样做的好处：您不必只跳过奇数帧，您可以将它们用于各种用途。也许在奇数帧上更新，在偶数帧上渲染？在奇数帧上应用视频过滤器？很多可能性。

注意：您可能应该整体查看帧时间。此解决方案仅在帧速率至少为 120 fps 时有效。当帧率下降到 20 秒以下，并且你想要比 OS 线程给你的更准确时，热循环是你最好的选择。

另一种选择是利用 OS 调度，这往往比 OS 线程休眠更准确。但是，仍然不能保证所有系统的准确性。

SDL/OpenGL 游戏在 144Hz 屏幕上运行速度过快；无法使用垂直同步

SDL/OpenGL game runs too fast on 144Hz screen; can't use vsync

c++

sdl

game-engine

vsync