android - 测量 Android GLSurfaceView.Renderer 的帧时间/帧率

Question

我有一个使用 OpenGL ES 2.0 的应用程序，并使用 GLSurfaceView 和 Renderer 类绘制到屏幕上。最初，我将 rendermode 设置为 RENDER_WHEN_DIRTY，然后每秒调用 requestRender() 60 次，计算完成该功能所需的时间，但我一直变得难以置信短帧时间(高帧率)，当程序在我的手机上明显滞​​后时。然后我假设这是因为 requestRender() 只发布了一个渲染请求，而不是实际调用 onDrawFrame()，所以计时是没有意义的。

然后我决定在实际的 onDrawFrame() 函数中进行计时。我在函数的开始和结束时使用了 SystemClock.elapsedRealtime()，并计算了差异，我再次获得了超过 70 的帧率，而实际上，我的手机是渲染了 1000 多个顶点并且严重滞后。

那么，您应该如何计算帧时间/帧速率，以及您应该在哪些点开始/停止计时？

Answer 1

定时调用 requestRender() 当然是没有意义的。您通常在主线程中调用它，它会通知渲染线程唤醒并渲染一帧。它会在发出信号后立即返回，因此您根本不会测量任何与渲染相关的内容。

从 onDrawFrame() 的开始到结束进行测量更有意义，但它仍然无法为您提供所需的信息。 OpenGL 与您在 CPU 上所做的工作异步运行。在大多数情况下，当您进行 OpenGL API 调用时，它只会排队等待 GPU 稍后执行的工作。然后调用返回，主要是在 GPU 完成工作之前很久，或者甚至在驱动程序将工作提交给 GPU 之前。

因此，当您测量从 onDrawFrame() 开始到结束的时间时，您测量了进行所有 OpenGL 调用所花费的时间，其中包括代码花费的时间以及驱动程序的时间需要处理您的电话。但它不会衡量 GPU 完成工作所需的时间。

在保持事情简单明了的同时，您可以做的最好的事情是渲染足够多的帧(比如几百到几千)，然后简单地测量从开始到结束所耗时。然后将您渲染的帧数除以以秒为单位的总运行时间，您就得到了总体平均帧率。

如果您不仅想要平均帧率，还想观察变化，事情就会变得有点困难。如果您需要，我会先测量一次 onDrawFrame() 调用开始到下一次 onDrawFrame() 调用开始之间耗时。这不是一种科学准确的方法来测量每一帧的时间，但它会比你尝试的要好得多，并且至少应该给你有用的数字。它不准确的原因是即使 onDrawFrame() 的开始也不一定与 GPU 完成帧同步。我相信 Android 使用三重缓冲，因此可以有几个帧“正在运行”。换句话说，GPU 可能比您的代码当前处理的渲染落后 1-2 帧。

OpenGL 中有一种称为“计时器查询”的机制，可让您更直接地测量 GPU 执行给定命令序列所花费的时间。但该功能直到 3.1 版本才添加到 ES。