我使用 opengl 的 SDL C++（2d 游戏）速度很慢，怎么办？答案

【问题标题】：My SDL C++ (2d game) using opengl is slow, what to do?我使用 opengl 的 SDL C++（2d 游戏）速度很慢，怎么办？
【发布时间】：2013-03-03 08:38:09
【问题描述】：

我自己做了一个游戏，就像 Pong 在 c++ 下使用 SDL 和 OpenGL：

#include "SDL.h"
#include "SDL_opengl.h"
#include <iostream>
int main(int argc, char* args[])
{
//initialize SDL
SDL_Init(SDL_INIT_EVERYTHING);

//OpenGL memory
SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_RED_SIZE, 8 );
SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_GREEN_SIZE, 8);
SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_BLUE_SIZE, 8);
SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_ALPHA_SIZE, 8);
SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_BUFFER_SIZE, 32);
SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_DEPTH_SIZE, 16);
SDL_GL_SetAttribute( SDL_GL_DOUBLEBUFFER, 1);

//caption of the window
SDL_WM_SetCaption( "Bine baaa", NULL );

//size
SDL_SetVideoMode(600,400,32, SDL_OPENGL);

//clearcolor
glClearColor(0,0,0,1); //RED,GREEN,BLUE,ALPHA

//portion of screen displayed
glViewport(0,0,600,400);

//for gradients
glShadeModel(GL_SMOOTH);

//2D rendering
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();//save

glDisable(GL_DEPTH_TEST);

bool isRunning = true;

SDL_Event event;

typedef struct player{

    float myX;
    float myY;
    float width=15;
    float height=60;
    bool up=false;
    bool down=false;
};
player player1,player2;

player1.myX=10;
player1.myY=160;
player2.myX=580;
player2.myY=160;

float ballX=300;
float ballY=200;
float vitezaX=0.5;
float vitezaY=0.5;
float latura =10;

//main loop
while(isRunning){
    //EVENTS
    while ( SDL_PollEvent(&event)){

        if( event.type == SDL_QUIT )
            isRunning=false;
        //escape button closes window
        if(event.type == SDL_KEYUP && event.key.keysym.sym == SDLK_ESCAPE)
            isRunning=false;
        if( event.type == SDL_KEYUP && event.key.keysym.sym == SDLK_r)
            glClearColor(1,0,0,1);
        if( event.type == SDL_KEYDOWN){
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_UP)
                player2.up=true;
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_DOWN)
                player2.down=true;
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_w)
                player1.up=true;
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_s)
                player1.down=true;
        }
        if( event.type == SDL_KEYUP){
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_UP)
                player2.up=false;
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_DOWN)
                player2.down=false;
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_w)
                player1.up=false;
            if(event.key.keysym.sym==SDLK_s)
                player1.down=false;
        }
    }
    //LOGIC
    if(player1.up==true)
        player1.myY-=0.3;
    if(player1.down==true)
        player1.myY+=0.3;
    if(player2.up==true)
        player2.myY-=0.3;
    if(player2.down==true)
        player2.myY+=0.3;
    if(ballY<0)
        vitezaY=-vitezaY;
    if(ballY+latura>400)
        vitezaY=-vitezaY;
    if(ballX+latura>player2.myX && ballY+latura>player2.myY && ballY<player2.myY+player2.height){
        vitezaX=-vitezaX;
        if(ballX+latura-player2.myX>=1){
                if(vitezaY>0)
                    ballY=player2.myY-latura;
                else
                    ballY=player2.myY+player2.height;
            vitezaX=-vitezaX;
            vitezaY=-vitezaY;
        }
    }
    if(ballX<player1.myX+player1.width && ballY+latura>player1.myY && ballY<player1.myY+player1.height){
        vitezaX=-vitezaX;
        if((player1.myX+player1.width)-ballX>=1){
            if(vitezaY>0)
                ballY=player1.myY-latura;
            else
                ballY=player1.myY+player1.height;
            vitezaX=-vitezaX;
            vitezaY=-vitezaY;
        }
    }
    if(ballX<0 || ballX>600){
         ballX=300;
         ballY=200;
         SDL_Delay(500);
    }
    ballX+=vitezaX;
    ballY+=vitezaY;

    //RENDER
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        glPushMatrix(); //Begin Render

        glColor4ub(255,255,255,255);
        glOrtho(0,600,400,0,-1,1);

        glBegin(GL_QUADS);//GL_LINES, GL_LINE_STRIP, GL_QUADS, GL_POLIGON,GL_TRIANGLES, GL_LINE_LOOP

        glVertex2f(player1.myX,player1.myY);
        glVertex2f(player1.myX+player1.width,player1.myY);
        glVertex2f(player1.myX+player1.width,player1.myY+player1.height);
        glVertex2f(player1.myX,player1.myY+player1.height);

        glEnd();//End Draw

         glBegin(GL_QUADS);//GL_LINES, GL_LINE_STRIP, GL_QUADS, GL_POLIGON,GL_TRIANGLES, GL_LINE_LOOP

        glVertex2f(player2.myX,player2.myY);
        glVertex2f(player2.myX+player2.width,player2.myY);
        glVertex2f(player2.myX+player2.width,player2.myY+player2.height);
        glVertex2f(player2.myX,player2.myY+player2.height);

        glEnd();//End Draw

        glBegin(GL_QUADS);//GL_LINES, GL_LINE_STRIP, GL_QUADS, GL_POLIGON,GL_TRIANGLES, GL_LINE_LOOP

        glVertex2f(ballX,ballY);
        glVertex2f(ballX+latura,ballY);
        glVertex2f(ballX+latura,ballY+latura);
        glVertex2f(ballX,ballY+latura);

        glEnd();//End Draw

        glPopMatrix(); //End Render


    SDL_GL_SwapBuffers();
    SDL_Delay(2);
}
SDL_Quit();

return 0;}

注意：“latura”是矩形的宽度或高度，“viteza”是速度。

问题是当我在其他机器上测试游戏时，在我的 PC 上游戏运行非常缓慢，即使我可以说我的 PC 还不错......（2GB RAM、8600GT nvidia 和四核英特尔），在其他机器上游戏的速度要快得多，无论代码是否设置为相同的速度。我似乎无法找到这个问题下的逻辑。我想知道如何让这个游戏在不同的机器上以相同的速度运行（我一直在寻找诸如时间相关动画之类的东西……我不知道有多少帮助；我还找到了一些关于软件/硬件渲染的主题，这可能是问题吗？在我的 PC 上游戏使用软件渲染而在其他机器上是硬件基础？）。

【问题讨论】：

在尝试优化之前使用分析器准确找出瓶颈所在。
在其他电脑上工作正常，但在你的电脑上不行？那就是你的问题了。

标签： c++ performance opengl sdl

【解决方案1】：

我看到的主要问题在于您的游戏循环。为什么要使用 2 毫秒的静态延迟？这就是你的瓶颈所在。您正在尝试在可能没有硬件加速 OpenGL 驱动程序的机器上以 500 FPS 的速度渲染您的游戏。

首先，将您的游戏延迟到 50 到 100Hz，而不是您在此处使用的 500。从游戏循环一开始的时间保持变量开始。

Uint32 time = SDL_GetTicks();

现在我们一直跳到最后以获取更多代码...

if(20>(SDL_GetTicks()-time))
{
    SDL_Delay(20-(SDL_GetTicks()-time)); //SDL_Delay pauses the execution.
}

对于不熟悉 SDL 的人来说，这可能看起来有点令人困惑，但它的作用是将代码延迟一段确切的时间，无论程序执行循环的速度有多快。

为了更好地解释它，假设游戏循环从开始到结束需要 4 毫秒（仅出于论证的目的，循环实际上可能要快得多）。您已经在其上添加了 2 毫秒，因此总延迟为 6 毫秒，或 ~130 FPS。大多数现代计算机显示器的刷新率只有大约 60Hz，即每秒 60 帧。

通过让游戏循环尽可能快，您的游戏会渲染两倍以上的帧，甚至不会显示大部分帧。想想就极其浪费，不过还是看一下上面的通用解决方案吧。

SDL_GetTicks() 是一个告诉您自初始化以来当前运行时间的函数。您在循环的最开始拍摄此时间的快照以获取您的开始时间。然后您会在最后再次看到 SDL_GetTicks() 并使用它与您的起始值进行比较。

假设开始时间是 15，最后 SDL_GetTicks() 返回的时间是 22。该等式首先比较 22 减去 15，7，然后比较该数字是否小于 20，即是。然后它将系统暂停 20 减去 7 毫秒，即 13。

这很有用，因为帧率不会剧烈波动，并且如果游戏循环速度需要超过 20 毫秒才能到达终点，它根本不会延迟，这意味着您永远不会浪费宝贵的处理能力或用它进行帧渲染。

除了 20，您还可以将其替换为 (1000/FPS)，其中 FPS 是...嗯...您希望游戏运行的 FPS。这使得无需先打开计算器即可轻松完成 60 FPS 之类的操作。简单除法，仅此而已。

最终结果：

int main(int argc, char *argv[])
{
    int FPS = 50 //Framerate
    //Setup stuff
    while(GAME_RUNNING)
    {
        Uint32 start_time = SDL_GetTicks();

        //Event handling

        //Logic stuff

        //Rendering things

        if((1000/FPS)>(SDL_GetTicks()-start_time))
        {
            SDL_Delay((1000/FPS)-(SDL_GetTicks()-start_time)) //Yay stable framerate!
        }
    }

这几乎是控制游戏渲染的最简单方法。附带说明一下，我使用了一个稍微复杂一点的方法，我创建了一个单独的线程来以 60Hz 进行屏幕渲染，而我以 100 的频率运行游戏循环。没有浪费处理能力，我可以为我的游戏中获得一个不错的整数计算。查找 SDL_CreateThread() 函数，它非常简单。

您可能遇到的唯一问题是将动态数量的对象渲染到屏幕上，但是所有这些都可以使用静态向量来解决，但我离题了。我希望这可以解决您的大部分问题，但由于这篇文章已有 3 个月的历史，因此对于遇到相同问题的其他人来说可能会更有用。

【讨论】：

非常感谢您的宝贵时间！我非常欣赏这一点。我是 SDL 和 Opengl 的新手，所以我经常遇到各种问题……我只能说谢谢。我真的学会了如何在我的游戏中保持帧率（如果我是对的），但是有一个小问题。最基本的一点是，这款游戏在其他计算机上运行非常流畅，速度非常快。例如，我的表弟运行速度更快，而我计算机上的相同代码运行速度非常慢。我已经更新了我的视频卡，但它仍然无法正常工作。相同的代码，不同的结果。
帧数优化后还是很慢吗？按照我的帖子建议调整后，您的游戏循环是什么样的？
好吧。你的意思是它看起来怎么样？哦，作为更新，我已经在网上搜索以找到解决此问题的方法，并且我找到了。 VSYNC 似乎有问题（ SDL_GL_SetAttribute(SDL_GL_SWAP_CONTROL, 0) 禁用它），现在游戏运行得太快了，在你的帧率帮助下，它现在运行非常流畅。万分感谢！哦，顺便说一句，你知道为什么这是必要的吗？再次感谢楼主！
哈！是的，实际上，垂直同步可能非常密集。 V-Sync 是 Vertical Synchronization 的缩写，它可以防止游戏缓冲区同时渲染两个不同的帧。这称为屏幕撕裂。然而，垂直同步很糟糕，并且可能会造成优化瓶颈，例如您所遇到的情况和屏幕抖动。屏幕撕裂曾经是旧系统上的一个问题，但现在 v-sync 几乎只保留用于遗留目的。我从来没有在我的任何项目中使用过它。
假设 FPS 的值在整个游戏中不会改变，您可以通过预先计算 (1000/FPS) 进一步优化此代码，例如#define VIDEO_FREQ_TICKS (1000 / 50)。

【解决方案2】：

我已经在我的 PC 上编译了您的代码，并且在集成显卡 (intel HD 4000) 上运行顺畅 (>500 fps)。

如果您想检查 openGL 是否正在运行，请在您的表面上使用标志。

SDL_Surface* screen = SDL_SetVideoMode( 640, 480, 16, SDL_OPENGL );

if( screen->flags & SDL_OPENGL ) printf("using openGL");

【讨论】：

【解决方案3】：

查看其他答案，我猜您的机器没有硬件加速 OpenGL 驱动程序，这导致您的游戏使用 MESA gl 库。

这是确认它的一种方法。在命令行中输入：

ldd ./program_name

如果您看到 /usr/lib/mesa/libGL.so.1 而不是 /usr/lib/libGL.so.1，您就会知道为什么它这么慢。

【讨论】：

如何在 windows 上进行检查？
非常感谢你们的努力，但我似乎无法在 Windows 上使用 ldd 命令。我已经更新了我的显卡，它运行起来还是一样，我找不到如何判断我的 Opengl 是否是硬件加速的，如果不是，我可以做些什么来修复它。还有一些其他机器运行速度很慢，而另一些机器运行速度很快。再次感谢您！
很抱歉再次打扰您，但我仍然无法找到让游戏运行更快的方法，我认为问题是它没有进行硬件渲染并且运行缓慢。或者也许代码不是问题，因为我在另一台计算机上做了同样的事情，它运行得更快。我似乎无法找到让它在我的电脑上运行得更快的方法。我不认为我的电脑性能有问题。提前致谢
如果您有 NVIDIA gpu，请确保从 他们的 网页 (link) 下载 他们的 驱动程序。这绝对应该为您提供他们的硬件加速 OpenGL 驱动程序。