如何在 SDL 中缩放至分辨率？

Question

我正在使用 SDL 和 C++ 编写一个 2D 平台游戏。但是，我遇到了一个涉及缩放到分辨率的巨大问题。我希望游戏在全高清下看起来不错，因此游戏的所有图像都已创建，因此游戏的自然分辨率为 1920x1080。但是，如果有人使用较小的分辨率，我希望游戏可以缩小到正确的分辨率，或者如果有人使用较大的分辨率，我希望游戏可以放大。

问题是我一直无法找到有效的方法来执行此操作。我首先使用 SDL_gfx 库来预缩放所有图像，但这不起作用，因为它会产生很多偏离 -一个错误，其中一个像素丢失。而且由于我的动画包含在一个图像中，因此当动画播放时，动画会在每一帧中略微向上或向下移动。

然后在环顾四周后，我尝试使用 opengl 来处理缩放。目前，我的程序将所有图像绘制到 1920x1080 的 SDL_Surface。然后，它将这个表面转换为一个 opengl 纹理，将此纹理缩放到屏幕分辨率，然后绘制纹理。这在视觉上效果很好，但问题是它根本没有效率。目前我的最大 fps 为 18 :(

所以我的问题是，有人知道将 SDL 显示缩放到屏幕分辨率的有效方法吗？

Answer 1

这是低效的，因为 OpenGL 不是按照这种方式设计的。当前设计的主要性能问题：

• 第一个问题：您正在使用 SDL 进行软件光栅化。抱歉，但无论您如何使用此配置，这都将成为瓶颈。在 1920x1080 的分辨率下，您有 2,073,600 个像素可供着色。假设着色每个 4 通道像素需要 10 个时钟周期，那么在 2GHz 处理器上，您运行的 最大值为 96.4 fps。这听起来不错，除了你可能不能这么快地着色像素，并且你还没有做过 AI、用户输入、游戏机制、声音、物理，以及其他所有内容，而且您可能至少会在某些像素上绘制一次。 SDL_gfx 可能很快，但对于大分辨率，CPU 只是从根本上过载。
• 第二个问题：每一帧，您都通过图形总线将数据复制到 GPU。这是您在图形方面可以做的最慢的事情。图像数据可能是最糟糕的，因为它通常太多了。基本上，您告诉 GPU 将 200 万个像素从 RAM 复制到 VRAM 的每一帧。根据Wikipedia，您可以预期，对于 2,073,600 个像素，每个 4 字节，不超过 258.9 fps，在您记住需要做的所有其他事情之前，这听起来也不错。

我的建议：将您的应用程序完全切换到 OpenGL。这消除了渲染到纹理并复制到屏幕的需要——只需直接渲染到屏幕！此外，缩放由您的视图矩阵自动处理（glOrtho/gluOrtho2D 用于 2D），因此您完全不必关心缩放问题 - 您的视口只会同时显示所有内容规模。 这是您问题的理想解决方案。

现在，它带来了一个主要缺点，即您必须使用 OpenGL 绘制命令重新编码所有内容（这是可行的，但不是太难，尤其是从长远来看）。除此之外，您可以尝试以下想法来提高速度：

• 公益组织。像素缓冲区对象可用于通过异步加载/复制纹理来解决问题二。
• 多线程渲染。大多数 CPU 至少有两个内核，在较新的芯片上，可以为单个内核保存两个寄存器状态 (Hyperthreading)。您实际上是在复制 GPU 解决渲染问题的方式（有很多线程在运行）。我不确定 SDL_gfx 的线程安全性如何，但我敢打赌，可以解决一些问题，尤其是如果您只同时处理图像的不同部分。
• 确保注意绘制表面在 SDL 中的位置。它可能应该是 SDL_SWSURFACE（因为您在 CPU 上绘图）。
• 删除垂直同步。即使您不是以 60Hz 运行，这也可以提高性能
• 确保您正在绘制原始纹理 - 不要将其放大或缩小到新纹理。以不同的尺寸绘制它，然后让光栅化器完成工作！
• 偶尔更新：一次只更新一半图像。这可能会使您的“帧率”增加一倍，而且（通常）不明显。
• 同样，只更新图像的变化部分。

希望这会有所帮助。