android - 在 Android 的 SurfaceView 中使计算和绘图独立于 CPU 速度

Question

要在 Android 中使用 SurfaceView 绘制 2D 游戏，我在主要 Activity 的 onCreate() 中使用了它:

setContentView(new GameView(this));

这是对这个类的引用:

public class GameView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback

此外，我有一个线程及其 run() 函数:

public void run() {
    Canvas c;
    while (_run) {
        c = null;
        try {
            c = _surfaceHolder.lockCanvas(null);
            synchronized (_surfaceHolder) {
                _panel.updatePhysics();
                _panel.onDraw(c);
            }
        }
        finally { // when exception is thrown above we may not leave the surface in an inconsistent state
            if (c != null) {
                _surfaceHolder.unlockCanvasAndPost(c);
            }
        }
    }
}

在 updatePhysics() 中我做了一些计算。当然，它们比这个简单的例子更复杂，但工作方式相同:

public void updatePhysics() {
    GraphicObject.Coordinates coord;
    GraphicObject.Speed speed;
    for (GraphicObject graphic : _allElements) {
        coord = graphic.getCoordinates();
        speed = graphic.getSpeed();
        coord.setX(coord.getX() + speed.getX());
        coord.setY(coord.getY() + speed.getY());
        ...
    }
}

然后在 onDraw() 中，我将所有内容绘制到 Canvas 上:

@Override
public void onDraw(Canvas canvas) {
    canvas.drawBitmap(BITMAP, xPos, yPos, null);
    ...
}

一切正常。当我在我的设备上测试它时，它看起来很不错。但是当我把它给别人并且他做了一个测试游戏时，物体移动得更快!为什么会这样？因为线程尽可能频繁地调用 updatePhysics() 这意味着快速设备更频繁地调用此函数？

我怎样才能避免这种情况并使游戏在所有设备上同样快速？是这样的吗？

private long lastRun = System.currentTimeMillis();

public void updatePhysics() {
    long millisPassed = System.currentTimeMillis()-lastRun;
    ...
    float newCoord = (coord.getX() + speed.getX()) * millisPassed / 33;
    coord.setX(newCoord);
    ...
}

感谢您的帮助!

Answer 1

如果可以的话，直接用时间来计算你所有的物理。这通常效果最好。

如果您无法根据时间进行计算，因为您所做的只是基于步骤，并且您知道生成下一步不会花费太多时间，那么您还有另一种选择。

您创建了两个线程。第一个以固定速率推进状态(并且您必须确保它也以该速率在慢速设备上工作)。第二个采用当前状态是看到并绘制它。现在第二个线程可以随心所欲地慢，因为它只是跳过一些状态(或者如果速度更快，则多次绘制相同的状态)。

下面的小例子有一个线程每次都推进一些状态对象并替换引用，所以消费线程不需要担心它的状态对象被修改

class GameState {
    private int state = 0;

    public GameState advanceState() {
        GameState result = new GameState();
        result.state = this.state + 1;
        return result;
    }
}

class SurfaceViewImplementation extends SurfaceView {

    // the current state
    volatile GameState mState = new GameState();

    void somewhere() {
        Thread fastProducer = new Thread(new Runnable() {
            private static final long MAX_WAIT = 1000 / 60; 
            @Override
            public void run() {
                while (!Thread.interrupted()) {
                    long timeBefore = SystemClock.currentThreadTimeMillis();
                    GameState newState = mState.advanceState();
                    mState = newState;
                    long timeAfter = SystemClock.currentThreadTimeMillis();
                    long timeSpent = timeAfter - timeBefore;
                    SystemClock.sleep(Math.max(0, MAX_WAIT - timeSpent));
                }
            }
        });
        fastProducer.start();
        Thread slowConsumer = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (!Thread.interrupted()) {
                    GameState currentState = mState;
                    longRunningDraw(currentState);
                }
            }
        });
        slowConsumer.start();
    }
}

如果生产线程无法以所需的速率运行，那仍然无法为您提供与速度无关的结果。