XNA 的高 CPU 使用率

Question

我今天刚刚注意到，当我编译并运行一个新的 XNA 4.0 游戏时，其中一个 CPU 线程以 100% 的速度运行，并且帧速率下降到 54 FPS。

奇怪的是，有时它以 60 FPS 的速度运行，但随后却下降到 54 FPS。

我之前没有注意到这种行为，所以我不知道这是否正常。我卸载了我的防病毒软件并重新安装了 XNA Game Studio、XNA Redistributable 和 .NET Framework 4。

如果我将 IsFixedTimeStep 设置为 false，则游戏以 60 FPS 运行并且 CPU 使用率最低 (1-2%)。但据我所知，这需要我使用 ElapsedGameTime 进行速度计算，但我不知道该怎么做，因为我对 XNA 还很陌生。但有人说将其设置为 false 会减少生涩的动画。

我已经查过this forum thread，但是没有人找到好的解决方案。

有人遇到过这个问题吗？

编辑： 我做了更多的研究，我实现了一个 FPS 计数器（直到现在，我用 Fraps 测量它），我的计数器显示游戏以 60 FPS 运行（IsFixedTimeStep = true），所以这解决了 FPS 问题，但是高 CPU用法仍然存在。这种情况可能发生在每个人身上吗？

Answer 1

根据this discussion on XBox Live Indie Games forum，显然在某些处理器（和操作系统）上，当使用默认值 Game.IsFixedTimeStep 时，XNA 在一个内核上占用100% CPU 时间 /strong>。

一个常见的解决方案（也适用于我）是将以下内容放入您的 Game 构造函数中：

IsFixedTimeStep = false;

---

什么意思？

Game.IsFixedTimeStep 属性，当 true 时，确保您的框架（Update()，Draw()，...）以在Game.TargetElapsedTime 中指定的固定时间间隔调用.这默认为 每秒 60 次调用。

当Game.IsFixedTimeStep = false 时，对下一帧的调用将在前一帧完成时发生。如下图所示：

---

此更改对我的代码有何影响？

所有固定时间计算（运动、计时等）都需要修改以适应可变时间步长。幸运的是，这很简单。

假设你有

Vector3 velocity;
Vector3 position;

对于某些对象，您正在更新位置

position += velocity;

默认情况下，这意味着对象的速度为 60 * velocity.Length() 单位每秒。你每秒增加 60 次速度。

当你把那句话翻译成代码时，你会得到这个简单的修改：

position += velocity * 60 * gameTime.ElapsedGameTime.TotalSeconds;

简单地说：您正在根据经过的时间来缩放添加的值。

通过在您执行移动（或计时等）的位置进行这些修改，您将确保您的游戏在固定时间步长时运行。

Answer 2

高 CPU 使用率（100% 在一个内核上）对于游戏来说是非问题。换句话说，这是预期的。您在编写游戏时使用 CPU 的方式要求您这样做。

打开代码环境，编写一个简单的程序

void main(){
    while(1) puts( "aaah" ) ;
}

打开 CPU 监视器，看到一个核心 100% 被使用。

现在你的游戏正在这样做：

void main(){
    while(1){
        update() ;
        draw() ;

        while( getTimeElapsedThisFrame() < 1.0/60.0 ) ; // busy wait, until 16ms have passed
    }
}

所以基本上你调用 update() 和 draw()，这占用了你必须计算一个帧的大部分 16 毫秒（当你的游戏有很多时你将占用大部分时间里面的东西）。

现在因为O/S sleep resolution is not exact（如果您调用sleep( 1ms )，它实际上可能会在您的应用再次唤醒之前休眠20ms），发生的情况是游戏永远不会调用操作系统系统函数Sleep。 Sleep 函数会导致您的游戏“睡过头”，并且游戏会显得迟钝和缓慢。

良好的 CPU 使用率不值得拥有无响应的游戏应用。所以标准是“忙等待”，在占用 CPU 的同时减少时间。