Pong 游戏在 FPS 计数器上运行得太快答案

【问题标题】：Pong game is running too fast with FPS counterPong 游戏在 FPS 计数器上运行得太快
【发布时间】：2017-10-16 19:20:35
【问题描述】：

我有一个带有 FPS 计数器的 Pong 游戏，但我遇到了一些问题。我希望 FPS 计数器不限于 60 FPS，我希望 FPS 计数器尽可能高。

FPS 当前正在运行，但问题是游戏运行速度非常快，我希望游戏始终以可玩的速度运行。我尝试添加一个 5 毫秒的计时器，但这会导致 FPS 计数器无法正常工作。

我希望 FPS 计数器不限于 60 FPS，但同时使用某种计时器。这是我的代码：

package Game;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.Random;
import javax.swing.*;

public class Main extends JPanel implements KeyListener, ActionListener{

// Lite variabler
JFrame frame;
int windowWidth, windowHeight;
Point bollXY;
int screenWidth, screenHeight;
Image bildPaddel;
Image bildBollen;
int paddelY;
int paddel2Y;
boolean paddelUp, paddelDown;
Random rand;
int score, score2;
boolean bollUp, bollRight, changeDirection;
int fruktDistansRand;
long time;
int fps, newfps;
int fpsTimesCounter;

// Konstruktor
public Main(){
    // Definera variabler
    frame = new JFrame();
    bildPaddel = new ImageIcon("src/images/Player.png").getImage();
    bildBollen = new ImageIcon("src/images/Pong.png").getImage();
    bollXY = new Point(673, 352);
    paddelY = 312;
    paddel2Y = 312;
    paddelUp = false;
    rand = new Random();
    score = 0;
    score2 = 0;
    bollUp = false;
    bollRight = false;
    changeDirection = false;
    fruktDistansRand = 0;
    time = System.currentTimeMillis();
    fps = 0;
    newfps = 0;
    fpsTimesCounter = 0;

    // Lyssnare
    frame.addKeyListener(this);

    // Bygga fönstret

    frame.add(this);

    // Obligatoriska egenskaper
    frame.setTitle("Pong");
    frame.setSize(1366, 724); // Eftersom spelet inte ska vara helt i fullskärm sätts fönstret på 1366x724 så att aktivitetsfältet syns
    frame.setVisible(true);
    frame.setLocationRelativeTo(null); // Centrerar fönstret
    frame.setResizable(false);
    this.setBackground(Color.BLACK);
    frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    bollUp = true;
    bollRight = true;
    changeDirection = false;
    bollXY = new Point();

    frame.add(this);
}
// Metoder
public static void main(String[] args) {
    new Main();
}

@Override
public void paintComponent(Graphics g){
    super.paintComponent(g);

    g.drawImage(bildBollen, bollXY.x, bollXY.y, null);
    g.drawImage(bildPaddel, 50, paddelY, null);
    g.drawImage(bildPaddel, 1300, paddel2Y, null);
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 100));
    g.setColor(Color.WHITE);
    g.drawString(score2 + "", 1002, 100);
    g.drawString(score + "", 314, 100);

    if(System.currentTimeMillis() - time >= 1000){
        time = System.currentTimeMillis();
        fps = newfps;
        newfps = 0;
    }
    else{
        newfps++;
    }
    g.setFont(new Font("Arial", Font.BOLD, 25));
    g.drawString(fps + "", 5, 22);

    update();
}

public void AI(){

    fruktDistansRand = rand.nextInt(200) + 950;
    if(bollXY.x > fruktDistansRand && bollXY.x < 1380 && bollRight && paddel2Y > 0 && paddel2Y < 596){
        if(paddel2Y + 50 < bollXY.y){
            paddel2Y = paddel2Y + 3;
        }
        else{
            paddel2Y = paddel2Y - 3;
        }
        if(paddel2Y <= 0){
            paddel2Y = paddel2Y + 3;
        }
        if(paddel2Y >= 596){
            paddel2Y = paddel2Y - 3;
        }
    }
}

public void ifUp(){
    if(bollUp){
        if(changeDirection){
            if(bollXY.y < 0){
                bollUp = false;
            }
            else{
                bollXY.y = bollXY.y - 3;
            }
        }
        else{
            if(bollXY.y < 0){
                bollUp = false;
            }
            else{
                bollXY.y = bollXY.y - 3;
            }
        }
    }

    else{
        if(changeDirection){
            if(bollXY.y > 675){
                bollUp = true;
            }
            else{
                bollXY.y = bollXY.y + 3;
            }
        }
        else{
            if(bollXY.y > 675){
                bollUp = true;
            }
            else{
                bollXY.y = bollXY.y + 3;
            }
        }
    }
}

public void update(){
    if(paddelUp){
        if(paddelY > 0){
            paddelY = paddelY - 3;
        }
    }
    if(paddelDown){
        if(paddelY < 596){
            paddelY = paddelY + 3;
        }
    }

    if(bollRight){

        if(bollXY.x > 1290 && bollXY.x < 1300 && bollXY.y < paddel2Y + 100 && bollXY.y > paddel2Y-20){

            if(!bollUp && bollXY.y < paddel2Y){
                changeDirection = true;
                bollUp = true;
            }
            else if(bollUp && bollXY.y > paddel2Y + 80){
                changeDirection = true;
                bollUp = false;
            }

            bollRight = false;
        }
        else if(bollXY.x > 1600){
            score++;
            bollXY.y = rand.nextInt(690);
            bollXY.x = 678;
        }
        else
            bollXY.x = bollXY.x + 3;

        ifUp();
    }
    else{
        if(bollXY.x > 50 && bollXY.x < 60 &&bollXY.y < paddelY + 100 && bollXY.y > paddelY-20){
            if(!bollUp && bollXY.y < paddelY){
                changeDirection = true;
                bollUp = true;
            }
            else if(bollUp && bollXY.y > paddelY + 80){
                changeDirection = true;
                bollUp = false;
            }
            bollRight = true;
        }
        else if(bollXY.x < -244){
            score2++;
            bollXY.x = 678;
            bollXY.y = rand.nextInt(596);
        }
        else
            bollXY.x = bollXY.x - 3;

        ifUp();
    }
    AI();
    repaint();
}

@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    update();
}

@Override
public void keyPressed(KeyEvent e) {
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_W || e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP){
        paddelUp = true;
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_S || e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN){
        paddelDown = true;
    }
}

@Override
public void keyReleased(KeyEvent e) {
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_W || e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_UP){
        paddelUp = false;
    }
    if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_S || e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_DOWN){
        paddelDown = false;
    }
}

@Override
public void keyTyped(KeyEvent e) {

}
}

【问题讨论】：

这似乎是一个语义问题；如果游戏的重绘速度没有超过 60fps，为什么计数器要显示更高的内容？
我很困惑，为什么您希望 fps 与帧更新的实际速率不同？在任何情况下，您都希望与重绘分开更新游戏状态，否则它们会绑定到相同的间隔或根据经过的时间而不是固定的时间进行移动。我认为尽快重新粉刷并没有多大好处，没有必要。
@J.Doe 但这没有任何意义。知道游戏要处理多少帧的唯一方法是以该速度重新绘制，但您不会那样做。您正在尝试测量某物而不测量它...
@J.如果您希望某物每 t 毫秒移动 p 个像素，那么您应该设置一个计时器，该计时器每 t 毫秒更新一次位置，与重新绘制分开，或者使用系统时间并在经过最短时间后将位置增加 p 个像素，跟踪上次更新的时间。
@J.这也是为什么逻辑/状态/模型应该与视图本身分开的一个主要例子。试图将两者合并在一起并不是好的软件设计，视图应该只根据模型的状态显示组件/绘图，它也不应该具有逻辑/状态。这种解耦也意味着你不需要为不同的界面重新实现游戏逻辑。

标签： java performance timer frames frame-rate

【解决方案1】：

您的游戏运行得非常快，因为您在每个 cpu 周期中使用静态增量。如果你在慢速 CPU 上运行这个程序，你的游戏会运行得更慢。如果你用一个快速的 cpu 运行它，你的游戏会运行得更快。

cpu 1：每秒 100 个周期：您的球每秒将移动 300 个单位。

cpu 2：每秒 2000 个周期：您的球每秒将移动 6000 个单位。

当您将游戏的上限设置为 60 fps 时，您就避免了这个问题，因为更新每秒只会发生 60 次，而不是 100 或 2000 次。

另一种选择是涉及时间。这意味着您测量自上一帧以来的时间并将其用作乘数。 cpu 运行得越快，帧之间的时间就越短。你的球会根据你的时间移动。如果您的 CPU 速度较慢，则帧之间的时间会增加，并且球会移动得更远。

float delta = // time between your frames
pulic void update(float delta){
...
bollXY.y -= delta * 3;

另外一篇关于游戏循环的好文章：https://gafferongames.com/post/fix_your_timestep/

【讨论】：