在Android上创建无滞后的2D游戏循环

我花了一些时间学习如何在Android anno 2016上创建2D渲染游戏循环.

我想实现以下目标：

>流畅的动画
>硬件加速
>无滞后(60 fps)
>使用普通的Canvas
>简单性(无OpenGL)

关于SurfaceView的神话：

首先,有几篇文章推荐使用SurfaceView.乍一看,这似乎是个好主意,因为它使用了单独的渲染线程,但事实证明,从SurfaceHolder返回的Canvas不能为hardware accelerated！在具有QuadHD(2560×1440)分辨率的设备上使用带有软件渲染的SurfaceView效率极低.

因此,我的选择是扩展基本View并覆盖onDraw().每次更新都调用invalidate().

流畅的动画：

我的下一个挑战是流畅的动画.事实证明,在onDraw()中读取System.nanoTime()并不是一个好主意,因为它不会以每1/60秒的间隔被调用,从而在我的精灵上产生了抖动的运动.因此,我使用Choreographer为我提供了每个VSYNC的帧时间.这很好.

目前的进展：

我觉得我已经接近了,但是在旧设备上我仍然偶尔会遇到一些滞后的情况.内存使用率很低,因此我不认为GC可以解决此问题……似乎我的回调偶尔会丢失/跳转aoad帧.

我将发布我的代码,期待您的评论和建议.

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.support.v4.content.res.ResourcesCompat;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.Choreographer;
import android.view.View;

public class MiniGameView extends View implements Choreographer.FrameCallback
{
    private final float mdisplayDensity;

    private long mFrameTime = System.nanoTime();

    private final Drawable mBackground;
    private final Drawable mMonkey;

    public MiniGameView(Context context)
    {
        this(context, null);
    }

    public MiniGameView(Context context, AttributeSet attrs)
    {
        super(context, attrs);

        mdisplayDensity = getResources().getdisplayMetrics().density;

        // Load graphics
        mBackground = ResourcesCompat.getDrawable(getResources(), R.drawable.background, null);
        mMonkey = ResourcesCompat.getDrawable(getResources(), R.drawable.monkey, null);

        Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this);
    }

    // Receive time in nano seconds at last VSYNC. Use this frameTime for smooth animations!
    @Override
    public void doFrame(long frameTimeNanos)
    {
        mFrameTime = frameTimeNanos;

        Choreographer.getInstance().postFrameCallback(this);
        invalidate();
    }

    // Draw game here
    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas)
    {
        drawBackground(canvas);
        drawSprites(canvas);
    }

    private void drawBackground(Canvas canvas)
    {
        mBackground.setBounds(0, 0, canvas.getWidth(), canvas.getHeight());
        mBackground.draw(canvas);
    }

    private void drawSprites(Canvas canvas)
    {
        double t = mFrameTime * 0.00000001;

        int width = canvas.getWidth();
        int height = canvas.getHeight();

        for(int i=0;i<8;i++)
        {
            double x = width * (1 + Math.sin(-0.181 * t)) * 0.5;
            double y = height * (1 - Math.cos(0.153 * t)) * 0.5;

            int size = (int)Math.round((80 + 40 * Math.cos(0.2 * t)) * mdisplayDensity);

            drawSprite(canvas, mMonkey, (int) x, (int) y, size, size);

            t += 0.8;
        }
    }

    private void drawSprite(final Canvas canvas, final Drawable sprite, int x, int y, int w2, int h2)
    {
        sprite.setBounds(x - w2, y - h2, x + w2, y + h2);
        sprite.draw(canvas);
    }

}

我还创建了systrace file.

解决方法:

关于SurfaceView确实没有“神话”.它是高分辨率快速动画的最佳选择……但是您必须使用OpenGL ES. Surface上的Canvas渲染(SurfaceView,TextureView等)不是通过硬件加速的,并且随着像素数量的增加而变得越来越昂贵.

SurfaceView的一项有用功能是可以将Surface设置为固定大小,并让显示硬件将其放大.对于某些类型的游戏,这可以产生足够的性能.缩放比例的示例是here.请注意,渲染使用GLES.

有关游戏循环的一般建议可以在this appendix中找到.您似乎在做正确的事情.您可能要考虑添加一个丢帧计数器,以查看动画故障是否与丢帧相关. (如果编舞者报告的连续时间从16.7ms跃升到33ms,则说明您已经丢弃了一个.)

跟踪动画故障的最佳方法是使用systrace.通过这些跟踪,可以很容易地准确地查看所有线程在做什么,并确定暂停的原因和结果.

在Android上创建无滞后的2D游戏循环

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