Cocos2d-x在android开发下的帧数控制

suika — Fri, 31 May 2013 08:50:11 +0000

自从人参第一次面试悲剧以后决定多补linux，顺手在linux下写点代码
于是就瞄准了cocos2dx这个框架，写个android下的小游戏
顺便给大家做下效率参考：
手机配置CPU 600Mhz，内存256M，显卡未知
以前用java下的opengles，大概每秒可以渲染16x16的纹理6000次
cocos2dx下面用的版本是2.1.4，自己做了个子弹池，全部用一个批次，在有纹理旋转的情况下每秒32000次
感觉30fps的话已经够用了！但是一接到手机上，发现fps怎么不受控制！？

一路追到Cocos2dxRenderer.java里一览究竟：

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public void onDrawFrame(final GL10 gl) {
/*
* FPS controlling algorithm is not accurate, and it will slow down FPS
* on some devices. So comment FPS controlling code.
*/

/*
final long nowInNanoSeconds = System.nanoTime();
final long interval = nowInNanoSeconds - this.mLastTickInNanoSeconds;
*/

// should render a frame when onDrawFrame() is called or there is a
// "ghost"
Cocos2dxRenderer.nativeRender();

/*
// fps controlling
if (interval < Cocos2dxRenderer.sAnimationInterval) {
try {
// because we render it before, so we should sleep twice time interval
Thread.sleep((Cocos2dxRenderer.sAnimationInterval - interval) / Cocos2dxRenderer.NANOSECONDSPERMICROSECOND);
} catch (final Exception e) {
}
}

this.mLastTickInNanoSeconds = nowInNanoSeconds;
*/
}

原来是帧数控制部分被官方注释掉了，他们给的原因是“不精确，在某些设备上还会拖慢速度”

当然除了动这个java文件，其实也有其他的解决方案，比如说干脆用一个while死循环完完全全地轮询过去，但是这种情况下的耗电和cpu占用都令人难以接受；
也可以直接在游戏逻辑部分用c++写自己的帧数控制，但是却丧失了可移植性（至少linux/win32下的精确帧数控制写法是不同的）
所以不能这么轻易就放弃，还是要在这里好好动手改一下。

首先要提出批评，貌似cocos2dx在这个android帧数控制上一直都有问题。
首先注意看Thread.sleep((Cocos2dxRenderer.sAnimationInterval - interval) / Cocos2dxRenderer.NANOSECONDSPERMICROSECOND); 这句话，在早期版本里他sleep的时间是目前的2倍（官方注释都被保留了下来作为证据= =），至于为啥要乘以2他也语焉不详了。
后来也有使用者发现了这个问题，于是去掉了乘以2，确实有所改良。（见此）

不过现在的这个Cocos2dxRenderer.java里单纯去掉注释，还是不行，因为他interval（或是上一帧时间基准）的计算位置还是错的OTL……
给他挪好位置，在没什么负载的情况下，终于可以稳定在指定帧数上了。但是在有负载的情况下，却出现了拖慢的问题：
若是不启用帧数控制，则原本可同屏900子弹跑到35-40fps，若是启用帧数控制，连25帧都稳定不到了。
损耗出在哪里呢？我将计时换成了System.nanoTime()，已确定该函数损耗不高，但依旧不行。
问题出在sleep上。在java里，sleep本来就不是一个能够得到精确保证的计时函数，实际运行的时候，经过测试，精度至少是比15ms还要差的

所以我的解决方案是，先使用sleep进行等待在当前精度下比较保险的较短时间；对于剩余的部分，再采用while+轮询等待来补足。
比如说，预计精度是15ms，当前帧要等待35ms，则sleep(20ms)，在sleep醒来之后，可以预计此时时间已经过了20-35ms，但不会超过35ms，于是剩下的部分就用while等过去。
这样既能提高精度，又能够避免一直用循环等待而带来的高耗电和cpu占用。代码见下：

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private final static long ACCURACYNANOSECONDSPERSECOND = NANOSECONDSPERMICROSECOND * 15; //accuracy
private long lastRenderingTime;
public void onDrawFrame(final GL10 gl) {
Cocos2dxRenderer.nativeRender();

long now = System.nanoTime();
long renderingElapsedTime = now - lastRenderingTime;

long timeToWait = Cocos2dxRenderer.sAnimationInterval - renderingElapsedTime;
// try to sleep for a relative short (but safe) time according to ACCURACYNANOSECONDSPERSECOND
try {
if (timeToWait > ACCURACYNANOSECONDSPERSECOND) {
Thread.sleep((timeToWait - ACCURACYNANOSECONDSPERSECOND);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
while(System.nanoTime() - now < timeToWait); // wait for the rest time that smaller than ACCURACYNANOSECONDSPERSECOND
lastRenderingTime = System.nanoTime();
}

变量lastRenderingTime在onSurfaceCreated函数里初始化一下即可。
最后效果确实是提高了，至少可以稳定在28-30帧之间，勉强算是可以接受啦

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