【Game Engine】第三节：Clock帧计时器 && DLL链接 && 键盘按键事件

Clock帧计时器

• 目的

  • 使用Qtime循环调用myUpdate来刷新帧画面时，帧数非固定，若每两帧之间的计算量相差较大，会出现两帧之间卡顿，使得画面停滞，需要利用帧计时来优化计算

• 原理

  • 统计连续两帧之间的时钟周期数量，除以当前的每秒时钟周期数，可获得相邻两帧的差时

• Clock类

#include <Windows.h>
namespace Time {
	class __declspec(dllexport) Clock {			//生成lib文件
	private:
		LARGE_INTEGER lastFrameCounter;			//上一帧周期数
		LARGE_INTEGER deltaCounter;				//差值周期数
		float deltaTime;						//差值时间
	public:
		LARGE_INTEGER nowPerformanceFrequency;	//每秒周期数
		bool clockInitialize();					//clock初始化
		bool clockGetNewFrame();				//获取新一帧
		float clockTimeLastFrame();				//获取帧差值时间
		bool clockShutdown();					//clock关闭
	};
}

• API

  • LARGE_INTEGER
    • 大整数Union，64位整数，一位符号位
    • LargeInteger.QuadPart：__int64
  • bool QueryPerformanceFrequency(LARGE_INTEGER *frequncy)
    • 查询当前系统每秒周期数
    • 成功返回1，系统无法查询返回0，存在于frequncy
  • bool QueryPerformanceCounter(LARGE_INTEGER *performanceCount)
    • 查询当前指令所在周期数
    • 成功返回1，系统无法查询返回0，存在于performanceCount

• 实现

#include "Clock.h"
namespace Time {

	bool Clock::clockInitialize() {
		bool errorCode = QueryPerformanceFrequency(&nowPerformanceFrequency);
		deltaTime = 0;
		lastFrameCounter.QuadPart = 0;
		return errorCode;
	}

	bool Clock::clockGetNewFrame() {
		LARGE_INTEGER nowFrameCounter;
		bool errorCode = QueryPerformanceCounter(&nowFrameCounter);
		if (!errorCode) return false;
		deltaCounter.QuadPart = nowFrameCounter.QuadPart - lastFrameCounter.QuadPart;
		if (lastFrameCounter.QuadPart != 0) 
			deltaTime = ((float)deltaCounter.QuadPart) / nowPerformanceFrequency.QuadPart;
		lastFrameCounter.QuadPart = nowFrameCounter.QuadPart;
		return true;
	}

	float Clock::clockTimeLastFrame() {
		return deltaTime;
	}

	bool Clock::clockShutdown() {
		return true;
	}
}

• 应用

void MyGlWindow::myUpdate() {
	myClock.clockGetNewFrame();
	float frameTime = myClock.clockTimeLastFrame();
	Velocity = Vector2D(0.1f,0.1f);
	shipPosition = shipPosition + frameTime*Velocity;  
	repaint();
}

//myTimer.start(17);  六十帧每秒

DLL链接

• 目的

  • Vector2D实现使用的是包含inl文件，实质上只有.h，不存在编译问题
  • Clock中使用了.cpp，需要对engine项目进行编译生成，需要生成动态链接库给其他项目

• 实现

  • 解决方案属性->设置项目依赖
  • engine属性->配置类型：dll
  • sandbox属性：配置lib与include目录
  • sandbox添加生成事件，将engine.dll拷贝到sandbox的debug目录中

键盘按键事件

• QT键盘事件

  • 不易处理同时按下两按键

• Windows键盘事件

  • API

    • short GetAsyncKeyState(int vKey)
      • 返回值非空为按vKey键信号
      • vKey为VK_按键名

  • 实现

void MyGlWindow::myCheckKeyState() {
	const float ACCERALATION = 0.08f * myClock.clockTimeLastFrame();
	if (GetAsyncKeyState(VK_UP))
		shipVelocity.y += ACCERALATION;
	if (GetAsyncKeyState(VK_DOWN))
		shipVelocity.y -= ACCERALATION;
	if (GetAsyncKeyState(VK_RIGHT))
		shipVelocity.x += ACCERALATION;
	if (GetAsyncKeyState(VK_LEFT))
		shipVelocity.x -= ACCERALATION;
	if (GetAsyncKeyState(VK_SPACE))
		shipVelocity.x = 0, shipVelocity.y = 0;
}