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。
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):[9, 24, 22, 10, 9, 10, 15, 10, 8, 14, 41, 20]
第1帧用时9毫秒,累计9毫秒,共1帧;累计整体帧率1000/9,瞬时帧率算术平均1000/9。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第2帧用时24毫秒,累计33毫秒,共2帧;累计整体帧率2000/33,瞬时帧率算术平均1375/18。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第3帧用时22毫秒,累计55毫秒,共3帧;累计整体帧率600/11,瞬时帧率算术平均19625/297。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第4帧用时10毫秒,累计65毫秒,共4帧;累计整体帧率800/13,瞬时帧率算术平均29525/396。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第5帧用时9毫秒,累计74毫秒,共5帧;累计整体帧率2500/37,瞬时帧率算术平均8105/99。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第6帧用时10毫秒,累计84毫秒,共6帧;累计整体帧率500/7,瞬时帧率算术平均50425/594。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第7帧用时15毫秒,累计99毫秒,共7帧;累计整体帧率7000/99,瞬时帧率算术平均57025/693。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第8帧用时10毫秒,累计109毫秒,共8帧;累计整体帧率8000/109,瞬时帧率算术平均66925/792。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第9帧用时8毫秒,累计117毫秒,共9帧;累计整体帧率1000/13,瞬时帧率算术平均79300/891。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第10帧用时14毫秒,累计131毫秒,共10帧;累计整体帧率10000/131,瞬时帧率算术平均60460/693。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第11帧用时41毫秒,累计172毫秒,共11帧;累计整体帧率2750/43,瞬时帧率算术平均25481600/312543。两者分别使用时间权重与等帧权重。
第12帧用时20毫秒,累计192毫秒,共12帧;累计整体帧率125/2,瞬时帧率算术平均13451125/170478。两者分别使用时间权重与等帧权重。
总时间192毫秒,实际整段帧率125/2,不能用另一列的算术平均值替代。
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。