游戏设计模式学习笔记（7）序列模式（双缓冲模式、游戏循环、更新方法）

游戏设计模式学习笔记（7）序列模式（双缓冲模式、游戏循环、更新方法）

参考：

《设计模式与游戏完美开发》

《游戏编程模式》（https://github.com/tkchu/Game-Programming-Patterns-CN）

《图说设计模式（ Graphic Design Patterns）》（https://github.com/me115/design_patterns）

【游戏设计模式】浅墨_毛星云: https://blog.youkuaiyun.com/poem_qianmo/article/details/53240330

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双缓冲模式

定义

• 用序列的操作模拟瞬间或者同时发生的事情。

应用场景

• 图形系统，显示一个画面，另一个画面渲染，等下一帧把渲染好的画面显示，另一个拿去渲染。

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游戏循环

定义

• 将游戏的进行和玩家的输入解耦，和处理器速度解耦。
• 关键：不阻塞用户输入和自适应的帧时间步长

控制游戏速度

• 固定时间步长，没有同步：

  • 简单。
  • 游戏速度直接受到硬件和游戏复杂度影响。

• 固定时间步长，有同步：

  对复杂度控制的下一步是使用固定的时间间隔，但在循环的末尾增加同步点，保证游戏不会运行得过快。

  • 简单。
  • 电量友好。
  • 游戏不会运行得太快。
  • **游戏可能运行的太慢。**如果花了太多时间更新和渲染一帧，播放也会减缓。 因为这种方案没有分离更新和渲染，它比更高级的方案更容易遇到这点。 没法扔掉渲染帧来追上真实时间，游戏本身会变慢。

• 动态时间步长：

  • 能适应并调整，避免运行得太快或者太慢。 如果游戏不能追上真实时间，它用越来越长的时间步长更新，直到追上。
  • 让游戏不确定而且不稳定。 这是真正的问题，当然。在物理和网络部分使用动态时间步长会遇见更多的困难。

• 固定更新时间步长，动态渲染：

  以固定时间步长更新，如果需要赶上玩家的时间，可以扔掉一些渲染帧。

  • 能适应并调整，避免运行得太快或者太慢。 只要能实时更新，游戏状态就不会落后于真实时间。如果玩家用高端的机器，它会回以更平滑的游戏体验。
  • **更复杂。**主要负面问题是需要在实现中写更多东西。 你需要将更新的时间步长调整得尽可能小来适应高端机，同时不至于在低端机上太慢。

应用

• 一个游戏循环在游玩中不断运行。 每一次循环，它无阻塞地处理玩家输入，更新游戏状态，渲染游戏。 它追踪时间的消耗并控制游戏的速度。

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更新方法

定义

• 通过每次处理一帧的行为模拟一系列独立对象。
• 游戏世界管理对象集合。 每个对象实现一个更新方法模拟对象在一帧内的行为。每一帧，游戏循环更新集合中的每一个对象。

应用

• Unity的MonoBehaviour。

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游戏循环、更新方法、组件模式，是构建游戏引擎核心的三位一体。

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