今日目標

• Time與DeltaTime

Game Loop

之前沒有寫到這個，但至今一直在用，簡單的說

while (true) {
    input()
    update()
    render()
}

這個就是所謂的Game Loop，遊戲程式可以很簡單的拆成這樣的模型，然後在這之中，有個一直循環的變數，就是時間，就如同我們的世界一樣，生生不息。

第一次嘗試: Time與Delta Time

之前寫過Unity，那就先來使用最常見的GetTime()跟DeltaTime()吧。

GetTime很簡單，可以直接用glfw包裝好的。

// [iron_window] get time
float GetTime() {
    return (float)glfwGetTime();
}

GetDeltaTime的話就是前一個game loop與當前game loop更新的時間差，記得iron_window裡面有StartScene與EndScene，也剛好接game loop的頭尾，於是我這樣寫來著...

// in `StartScene`
WINDOW.Time.previous_time = WINDOW.Time.current_time;
WINDOW.Time.current_time = (float)glfwGetTime();
WINDOW.Time.delta_time = WINDOW.Time.current_time - WINDOW.Time.previous_time;

然後寫一個function，回傳delta_time就好了!

等等!就這麼簡單嗎!

後來我在網上找到幾個有趣的小主題與一些有名的開源專案，確實還有不少東西可以研究研究...

固定幀數

為什麼要固定幀數呢?FPS不是越多越好嗎?原因是如果直接放下去跑，那「通常」game loop的更新頻率就會直接是CPU的頻率了，通常不會有這感覺，原因是還有一個螢幕輸出的極限在，所以FPS印出來會是螢幕的最大赫茲數。

備註: FPS與時間的關係，FPS = 1 / update_time，update_time == delta_time

Framerate Independent

這個我之前完全沒聽過，但要理解其實蠻簡單的，甚至應該說我早就在用了，只是不知道背後的知識。

目前FPS為60，視窗寬度為600，設想一台車子從視窗左邊跑到右邊，要1秒的時間過去的話，移動距離要多少?答案很簡單是10個單位；若突然FPS驟降，來到30，一樣要讓車子1秒就到終點的話，移動距離就要變成20幀。

總結來說，規格較高好與較差的電腦相互比較的話，若要讓兩個在同一時間移動相同距離的話，是必得讓單位一次位移較多的距離。

備註: 這個舉例可能不好，且有偏誤

參考

• Game Progarmming Pattern - Game Loop
• Raylib
• YT - Pygame Framerate Independence Tutorial: Delta Time Movement

今天的成果