ios - CADisplayLink 无法在模拟器中实现恒定的帧速率

Question

我正在尝试使用CADisplayLink来实现游戏循环的恒定帧速率。当在模拟器中测试它时，我无法实现稳定的时间范围。我应该考虑采用不同的方法吗？

或者这只是因为模拟器无法正确模拟硬件？

根据 Apple，这是计算 FPS 的方法:

let actualFramesPerSecond = 1 / (displaylink.targetTimestamp - displaylink.timestamp)

在我为测试而设置的普通 iOS 应用程序中，它会打印恒定的帧速率:

 FPS: 59.99999875668439
 FPS: 59.99999875668439
 FPS: 59.99999875668439
 FPS: 59.99999875668439
 FPS: 59.99999875668439

但是，当我使用实际耗时计算 FPS 时，它给出了其他内容:

 FPS: 64.35942918520792
 FPS: 58.30848150362142
 FPS: 57.640194044003465
 FPS: 64.47022656706324
 FPS: 59.392580005664115
 FPS: 60.282043174566674

另外，当使用代码渲染一些 Sprite 时，它在模拟器中看起来不稳定。上面的代码片段怎么可能与现实相差如此之大？

我主要关心的是:为什么以 Apple 方式计算 FPS 时帧速率是恒定的？他们的文档是否可能只包含一些小故障？此外，当有一些负载时，“实际”值是预期的，但是对于不执行任何操作的空循环？

这是我用来执行游戏循环的代码:

private var previousTimeInSeconds: Double = 0

private lazy var displayLink: CADisplayLink = {
    let displayLink = CADisplayLink(target: self,
                                    selector: #selector(displayLoop))
    return displayLink;
}()

private func startLoop() {
    previousTimeInSeconds = Date().timeIntervalSince1970
    displayLink.add(to: .current, forMode: .common)
}

@objc private func displayLoop() {
    let currentTimeInSeconds = Date().timeIntervalSince1970
    let elapsedTimeInSeconds = currentTimeInSeconds - previousTimeInSeconds
    previousTimeInSeconds = currentTimeInSeconds

    //let actualFramesPerSecond = 1 / (displayLink.targetTimestamp - displayLink.timestamp) // is showing constant 59.xxx FPS
    let actualFramesPerSecond = 1 / elapsedTimeInSeconds

    print("FPS: \(actualFramesPerSecond)") // varies from 50.xxx to 70.xxx FPS
    /*
     FPS: 64.35942918520792
     FPS: 58.30848150362142
     FPS: 57.640194044003465
     FPS: 64.47022656706324
     FPS: 59.392580005664115
     FPS: 60.282043174566674
     */
}

Answer 1

我想我找到了答案。不要使用 Date().timeIntervalSince1970 来计算每秒的各个帧速率。好像还不够精确。

而是使用 displayLink.timestamp，它是与显示的最后一帧关联的时间值。将上面代码中的 Date() 用法替换为 timestamp，您将获得预期的 FPS 值:

FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999896623196
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999875668439
FPS: 29.999999430729087
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999896623196
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999875668439
FPS: 59.99999896623196

如您所见，它的帧率基本稳定在 59 FPS，偶尔会有一些下降，这完全在意料之中，因为不能保证以恒定速率调用 CADisplayLink。但在(几乎)没有代码执行的“劳动情况”下，这是您可以预期的帧速率。

如果想计算真实的帧速率时间，我从Apple文档中获取的公式(“让actualFramesPerSecond = 1/(displayLink.targetTimestamp - displayLink.timestamp)”)有点无用。相反，它表明可以使用 targetTimestamp 来实现稳定的游戏循环(因为结果值确实是一个常量)。我希望文档能够更清楚地表达这一点。