じ☆ve冰风 发表于 2024-3-7 03:36:28

解决MV游戏明明FPS为60但运行时不流畅、有抖动感的问题

不知道以前有没有人提出过,MV的游戏有时候明明FPS没有降低,但是游戏玩起来就是卡卡的,尤其是在地图滚动时。

最近终于下定决心去研究这个问题,发现问题出在MV的以帧为基础的刷新机制上。

给不懂代码的人:

命名为JitterFix.js,然后放到plugin文件夹中,直接启用。

代码发布到public domain,你可以随意不署名甚至署你自己的名字使用(当然你愿意署我的名更好)。
JAVASCRIPT 代码
/*:
* @plugindesc Fix the graphics jitter mostly noticeable when scrolling maps.
* @author Zumi Kua
*
* @help just enable this plugin, no need to do anything.
*/
/*: zh
* @plugindesc 修复游戏地图在滚动时不定时出现的卡顿感
* @author Zumi Kua
*
* @help 实际原因为performance.now返回的数值似乎会有误差,导致两帧之间的deltaTime在1/60上下来回横跳,进而导致在一次
* requestAnimationFrame回调中一次updateScene也没调用,然后在下一次requestAnimationFrame回调中连续调用两次updateScene
* 无法解决在非60Hz的显示器上的卡顿问题
*
* 使用requestAnimationFrame作为参数提供的DOMHighResTimeStamp似乎不会有该问题
*
*/

SceneManager.update = function(stamp){
    try{
      this.tickStart();
      if(Utils.isMobileSafari()){
            this.updateInputData();
      }
      this.updateManagers();
      this.updateMain(stamp);
      this.tickEnd();
    }catch(e){
      this.catchException(e);
    }
};

const DEBUG = false;

SceneManager.updateMain = function(stamp){
    if(Utils.isMobileSafari()){
      this.changeScene();
      this.updateScene();
    }else{
      let fTime = (stamp - this._currentTime) / 1000;
      if(fTime > 0.25) fTime = 0.25;

      this._currentTime = stamp;
      this._accumulator += fTime;
      const old_ftime = fTime;
      const old_accu = this._accumulator;
      let i = 0;
      while(this._accumulator >= this._deltaTime){
            i++;
            this.updateInputData();
            this.changeScene();
            this.updateScene();
            this._accumulator -= this._deltaTime;
      }
      if(DEBUG && i !== 1){
            console.log(i, old_ftime, old_accu);
      }
    }
    this.renderScene();
    this.requestUpdate();
};


致对原因感兴趣的人:

首先来看MV的游戏主循环代码:
JAVASCRIPT 代码
SceneManager.updateMain = function(){
    if(Utils.isMobileSafari()){
      this.changeScene();
      this.updateScene();
    }else{
      var newTime = this._getTimeInMsWithoutMobileSafari();
      var fTime = (newTime - this._currentTime) / 1000;
      if(fTime > 0.25) fTime = 0.25;
      this._currentTime = newTime;
      this._accumulator += fTime;
      const old_accu = this._accumulator;
      let i = 0;
      while(this._accumulator >= this._deltaTime){
            ++i;
            this.updateInputData();
            this.changeScene();
            this.updateScene();
            this._accumulator -= this._deltaTime;
      }
      if(i !== 1){
            console.log(i, fTime, old_accu);
      }
    }
    this.renderScene();
    this.requestUpdate();
};


关于MV的刷新代码为什么这么写,可以参考:
https://gafferongames.com/post/fix_your_timestep/
如果你有Unity的使用经验的话也可以回忆一下Unity的Update和fixedUpdate。

这个updateMain函数每次窗口重绘时都会被调用,可以理解为一般游戏的gameLoop循环体。

理想状态下,每次重绘距离上次的时间应该都为1/60(假设我们的显示器刷新率为60hz),那么,每次重绘都会对应一次updateScene。

当此次重绘距离上次的时间大于1/60,则此次调用updateScene后,多余的时间会记录在accumulator中,供下次使用

而当此次重绘距离上次的时间小于1/60,则该帧不会进行updateScene调用,全部的时间会记录在accumulator中,供下次使用

那么,如果每次重绘距离上次重绘的时间在1/60左右反复横跳,即每次重绘的时间大概是这样呢:

代码
2 0.01699999999254942 0.033333333612730484
0 0.015999999828636646 0.01633333343391655
2 0.018000000156462193 0.03433333359037874
0 0.016000000294297934 0.01633333371331332
2 0.01699999999254942 0.033333333705862736
0 0.015999999828636646 0.016333333527048802
2 0.018000000156462193 0.03433333368351099
0 0.015999999828636646 0.016333333340784285
2 0.01699999999254942 0.0333333333333337

(请看中间列,它代表了每次重绘距离上次重绘的时间,顺带一提,第一列是该帧调用updateScene的次数)

可以看出,当距离上次重绘的时间小于1/60时,因为目前距离上一逻辑帧经过的时间不足一逻辑帧的时间,所以这次重绘不会调用updateScene。

当距离上次重绘的时间大于1/60时,加上上一帧小于1/60所留下的时间,我们现在有了两逻辑帧所需要的时间,这次重绘会调用两次updateScene。

而这样重绘时间在大于1/60与小于1/60之间来回横跳,正是卡顿感的成因。

而至于原因,目前我还没法给出一个确切的答案,不过解决方法倒是有:
requestAnimationFrame也会传一个当前时间作为参数,它传回的这个当前时间比我们用_getTimeInMsWithoutMobileSafari获得的要准确的多,将我们通过_getTimeInMsWithoutMobileSafari获取的时间戳改为requestAnimationFrame传回的时间戳,卡顿的情况也的确消失了。
(这也引出了一个这个现象可能的原因,MV在调用updateMain之前也调用了一些其他的函数,而这些函数执行消耗的时间不固定,且消耗的时间长到无法忽略)

另:如果你的显示器刷新率不是60hz,那么卡顿感应该是无法解决的。(以144hz为例,3帧中必然有2帧是不会调用updateScene的)。

这个也发布于rpgmakerweb,作者也是我:https://forums.rpgmakerweb.com/i ... -stuttering.144992/


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