在Bevy游戏引擎中,主要有以下三种时间相关的概念:
1. 游戏时间(Game Time)
定义与用途
游戏时间是一个抽象的时间概念,用于衡量游戏世界中的时间流逝。它独立于实际的物理时间,使得游戏逻辑能够以一个稳定的节奏运行。例如,在一个角色扮演游戏中,不管游戏运行的设备性能如何,游戏中的日夜循环、任务倒计时等都是按照游戏时间来计算的。
游戏时间的流逝速度可以根据游戏的设计需求进行调整。比如在一些策略游戏中,玩家可以加快游戏时间,让建筑的建造过程、资源的采集等过程在较短的实际时间内完成,而在一些模拟经营游戏中,可能会减慢游戏时间,让玩家有更多时间来处理游戏中的各种事务。
实现原理
Bevy通过一个内部的时间跟踪系统来记录游戏时间。它通常在游戏循环的每次迭代中更新游戏时间的值。这个值会随着游戏的运行不断累加,并且可以通过系统(System)来访问。系统是Bevy中处理游戏逻辑的组件,在系统中可以获取游戏时间的值,并根据这个值来更新游戏实体(Entity)的状态。例如,一个控制角色移动的系统可以根据游戏时间来计算角色在一定时间内移动的距离。
2. 实时(Real Time)
定义与用途
实时是指实际物理世界中时间的流逝。它与游戏运行的设备时钟相关联。实时时间在Bevy中用于处理一些与现实世界时间敏感的操作,比如网络同步、音频播放等。在网络游戏中,为了保证不同玩家之间的游戏状态同步,需要使用实时时间来发送和接收网络数据包,确保信息的及时性。
对于音频播放来说,实时时间可以确保声音按照正确的节奏和顺序播放。如果游戏中有一个背景音乐,它的播放进度是基于实时时间来控制的,这样可以避免因为游戏时间的加速或减速而导致音乐播放异常。
实现原理
Bevy可以通过操作系统提供的时间获取函数来获取实时时间。在底层,它可能会使用类似`std::time::SystemTime`(在Rust语言中,Bevy主要基于Rust)这样的标准库来获取当前的系统时间。当需要进行基于实时时间的操作时,例如在一个定时触发的网络通信事件中,Bevy会比较当前获取的实时时间和上一次事件触发的时间,来确定是否达到了预定的时间间隔。
3. 固定时间步长(Fixed Time Step)
定义与用途
固定时间步长是一种用于稳定游戏物理模拟和更新逻辑的时间机制。它定义了一个固定的时间间隔,游戏中的物理模拟和一些关键的更新操作会按照这个固定的间隔来执行。这样做的好处是可以让游戏的物理效果更加稳定和可预测。
例如,在一个赛车游戏中,车辆的物理运动计算(如速度、加速度、碰撞等)使用固定时间步长来更新。这可以确保在不同性能的设备上,车辆的运动行为是一致的,不会因为某台设备性能高而使车辆运动过快,或者因为设备性能低而出现卡顿导致车辆运动异常。
实现原理
Bevy会维护一个固定时间步长的值,通常在游戏初始化阶段进行设置。在游戏循环中,它会根据这个固定时间步长来划分时间片。当处理物理模拟或关键更新逻辑时,会按照这个固定时间步长来累积时间,并执行相应的操作。例如,如果固定时间步长设置为`1/60`秒(每秒60帧),那么在游戏循环中,每隔`1/60`秒就会进行一次物理系统的更新,通过将物理模拟计算限制在这个固定的时间间隔内,可以有效地避免物理计算的误差积累,从而保证游戏物理效果的稳定性。
这三种时间在Bevy游戏引擎中相互配合,游戏时间用于游戏世界内部逻辑的推进,实时时间用于与外部世界的同步,固定时间步长用于稳定物理模拟和关键更新,它们共同构成了一个灵活而稳定的游戏时间管理体系。