python : Tkinter lag

Question

我有一个问题。我正在 tkinter 中制作平台游戏，但遇到问题:我现在有:玩家、积木和硬币。我正在更新玩家的 Action 及其动画和硬币的动画，由于某种原因，当我投入太多硬币时，玩家的 Action 开始滞后。注意:我正在使用 tkinter 的 after 函数来制作玩家移动动画 + 动画，硬币也是如此。对于重力等其他东西，我只使用 threads 。

硬币更新代码:

def coinsCheckCollision(self):
    cRemove = None
    indexRemove = -1
    count = 0
    for c in self.frame.coins:
        x, y , width , height = c.getRectangle()
        xP = self.player.getX; yP = self.player.getY; wP = self.player.getWidth; hP = self.player.getHeight
        if collisionDetect(xP , x, yP  , y, wP , width, hP , height) or collisionDetect(x , xP , y , yP , width , wP , height , hP):
            if count not in coinsRemoved:
                indexRemove = count
        if indexRemove != -1:
            if indexRemove not in coinsRemoved:
                coinsRemoved.append(indexRemove)
        count +=1

def coinsUpdateAnimations(self):
    count = 0
    for c in self.frame.coins:
        if count not in coinsRemoved:
            self.img = c.getAnimation()
            self.img = ImageTk.PhotoImage(self.img)
            self.frame.coinsImages[count] = self.img
        else:
            if self.frame.coinsImages[count] is not '' :
                self.frame.coinsImages[count] = ''
                self.frame.canvas.delete('coinB'+str(count))
        what = self.frame.canvas.itemconfig('coin' + str(count), image=self.frame.coinsImages[count])
        count += 1
    self.coinsCheckCollision()
    self.frame.frame.after(40 , self.coinsUpdateAnimations)

总之，简而言之，问题是:为什么当我更新多个彼此并不真正“相关”的东西时，GUI 开始滞后？

Answer 1

您的设计似乎期望您的函数每 40 毫秒运行一次。可能 +/- 几毫秒，但平均每秒 25 次。

但事实并非如此。

---

首先，您有多少个硬币，collisionDetect 函数有多复杂？如果整个循环只需要 1 毫秒的一小部分，那没什么大不了的，但是想想如果它需要 15 毫秒会发生什么:你等待 40 毫秒，然后做 15 毫秒的工作，然后再等 40 毫秒，然后再做15 毫秒的工作等等。所以你的工作每秒只运行 15 次，而不是 25 次。

现在假设每个硬币需要 0.2 毫秒。在 3 个硬币时，有 0.6 毫秒的延迟，这几乎不明显。但在 100 个硬币时，会有 20 毫秒的延迟。这使代币速度减慢了 50%，这是非常明显的。

---

其次，作为the docs说:

Tkinter only guarantees that the callback will not be called earlier than that; if the system is busy, the actual delay may be much longer.

在任一方向上随机关闭几毫秒可能没​​问题；最终都会平均下来。但是 after 总是晚几毫秒，永远不会早几毫秒，所以它不是平均，而是累积，你会越来越落后。

而且，更糟糕的是，如果您的某个函数落后了，它往往会使每个 after 的延迟更长一点——所以这不仅仅是您的硬币动画减慢 50% ，但整个游戏的速度在 0-50% 之间任意下降了一些不可预测的量，但可能足以引起注意。

---

要解决这两个问题，您需要随身携带一些东西，例如您预计的运行时间，然后，不要执行 after(40)，而是执行以下操作:

expected_time += 40
delay = expected_time - current_time
after(max(0, delay), func)

具体来说(尽管未经测试)，使用 the datetime module :

def __init__(self):
    self.next_frame_time = datetime.datetime.now()
    self.schedule()

def schedule(self):
    self.next_frame_time += datetime.timedelta(seconds=0.040)
    now = datetime.datetime.now()
    delta = max(datetime.timedelta(), now - self.next_frame_time)
    self.frame.frame.after(delta.total_seconds * 1000, self.coinsUpdateAnimations)

def coinsUpdateAnimations(self):
    # all the existing code before the last two lines
    self.coinsCheckCollision()
    self.schedule()

---

当然，如果您所做的总工作时间超过 40 毫秒，这仍然无法解决问题。想象一下，你花了 50 毫秒，然后执行 after(0, func)，它触发至少延迟 10 毫秒，然后再花费 50ms，然后执行下一个 after(0, func) 至少延迟 20ms 触发，依此类推。如果您不能在通常明显少于 40 毫秒的时间内完成所有工作，您将无法跟上进度。您必须:

• 找到优化代码的方法(例如，也许您可​​以使用更好的算法，或者使用 numpy 代替 for 循环)，
• 重新设计您的游戏以减少工作量，或者
• 将帧速率降低到您实际可以跟上的水平。

---

一个可能更好的解决方案是停止尝试将 Tkinter 变成游戏框架。它不是为此而设计的，不能帮助您正确处理所有繁琐的细节，而且即使您正确处理了它们也不能很好地工作。

相比之下，类似 Pygame Zero 的东西顾名思义，是为创建游戏而设计的。旨在使它足够简单，Python 经验远不如您的人可以使用它。

例如，Pygame Zero 运行一个调用 update 的帧循环，而不是一个以你的操作系统想要的任何速度运行的事件循环，让你有责任让一切都正确计时每秒运行 N 次，尽可能接近均匀。并且它具有碰撞检测、绘制动画 Sprite 等内置功能。<​​/p>