看一段游戏画面是否流畅,要先明确统计对象。每一帧各自对应的瞬时帧率直接平均,通常不等于整段播放的总帧数除总耗时;耗时长的帧不能在时间统计中被忽略。
本篇使用一组可以手算或逐行复查的虚构游戏记录。先读清操作顺序与边界,再看完整过程;它不是某一款现有游戏的隐藏公式,也不要求读者安装工具。
规则与输入
给定十二帧的整数毫秒耗时,整体帧率定义为帧数乘一千再除总毫秒。另算每帧一千除该帧耗时的算术平均,两种值都用精确分数表示。没有丢帧、并行显示或等待时间未记入的情况。
十二帧耗时(毫秒):[20, 8, 10, 63, 11, 18, 20, 11, 20, 22, 13, 16]
逐步计算与结果
第1帧用时20毫秒,累计20毫秒,共1帧;累计整体帧率50,瞬时帧率算术平均50。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第2帧用时8毫秒,累计28毫秒,共2帧;累计整体帧率500/7,瞬时帧率算术平均175/2。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第3帧用时10毫秒,累计38毫秒,共3帧;累计整体帧率1500/19,瞬时帧率算术平均275/3。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第4帧用时63毫秒,累计101毫秒,共4帧;累计整体帧率4000/101,瞬时帧率算术平均18325/252。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第5帧用时11毫秒,累计112毫秒,共5帧;累计整体帧率625/14,瞬时帧率算术平均52915/693。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第6帧用时18毫秒,累计130毫秒,共6帧;累计整体帧率600/13,瞬时帧率算术平均11225/154。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第7帧用时20毫秒,累计150毫秒,共7帧;累计整体帧率140/3,瞬时帧率算术平均37525/539。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第8帧用时11毫秒,累计161毫秒,共8帧;累计整体帧率8000/161,瞬时帧率算术平均44525/616。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第9帧用时20毫秒,累计181毫秒,共9帧;累计整体帧率9000/181,瞬时帧率算术平均5375/77。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第10帧用时22毫秒,累计203毫秒,共10帧;累计整体帧率10000/203,瞬时帧率算术平均10375/154。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第11帧用时13毫秒,累计216毫秒,共11帧;累计整体帧率1375/27,瞬时帧率算术平均751375/11011。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第12帧用时16毫秒,累计232毫秒,共12帧;累计整体帧率1500/29,瞬时帧率算术平均542625/8008。两者分别使用时间权重与等帧权重。
总时间232毫秒,实际整段帧率1500/29,不能用另一列的算术平均值替代。
怎样独立复核
累计时间必须等于所有帧耗时之和。整体帧率也等于各瞬时帧率按该帧耗时加权的平均;把每个权重与瞬时值相乘后,恰好都贡献一千除总时间。
平均帧率不能单独描述卡顿。同样总耗时可以分配得均匀,也可以集中在少数很慢的帧上。这里比较的是统计口径,不推断某台设备的性能原因,也不把精确分数当作显示器实际能显示的小数精度。
练习时可以只改变一个输入,再预测哪一步会最先改变。保留中间记录,检查空状态、相等数值和刚好落在边界的情况。最终结果碰巧相同,并不能证明两个过程等价;反过来,采用不同规则得出不同结果,也不应立即视作程序故障。
