Блог

Я испытываю огромное падение кадров в секунду в сцене с несколькими статическими SKSpriteNode узлами, у которых тела определены с помощью SKPhysicsBody init(polygonFrom: CGPath) , и несколькими простыми динамическими SKSpriteNode узлами с телами, определенными с помощью init(rectangleOf: CGSize) .

Динамические узлы запускаются по всей сцене и в конечном итоге останавливаются, в зависимости от физики. Каждый динамический узел сталкивается с другими динамическими узлами, а также со статическими узлами, упомянутыми ранее.

Игра работает плавно со скоростью 60 кадров в секунду, пока количество динамических узлов на экране не достигнет ~ 30 или более. После этого частота кадров в секунду начинает резко падать примерно до 10 кадров в секунду.

Примечание 1: Проблема отсутствует на iOS 10, только на iOS 9 (я не тестировал iOS 8, поскольку я ее не поддерживаю).

Примечание 2: количество вызовов draw не увеличивается из-за увеличения количества динамических узлов, поэтому, похоже, на стороне OpenGL проблем нет.

Примечание 3: я отключил contactTestBitMask , чтобы убедиться, что это не является причиной проблемы.

Я запустил инструменты с помощью Time Profiler, сфокусировался на сегменте, где падает FPS, и обнаружил следующую странную вещь:

Странно то, что более 50% времени в проблемном сегменте тратится на PhysicsKit . Обратите внимание, что не имеет значения, происходят ли столкновения в данный момент или динамические узлы просто остаются на месте. Результаты всегда одни и те же.

Это должно быть причиной этого, но поскольку все это происходит в системных библиотеках ( PhysicsKit ), я действительно не имею представления, где искать проблему в моей кодовой базе.

Спасибо за любую помощь!

Внутри вашу проблему обойти невозможно, поскольку nateslager уже упоминал очевидные проблемы, я просто расскажу вам о решении.

Что вы делаете, так это разбиваете свою сцену на квадранты или более с некоторым перекрытием и резервируете categoryBitMask s для этих квадрантов, поскольку физические объекты могут иметь более одной битмаски категории. Теперь вам нужно обновлять эти категории каждый кадр, поэтому я хотел бы переопределить свойство position и добавить didSet , чтобы указать узлу, в каких квадрантах они находятся.

Теперь это может стать очень сложным в зависимости от того, как вы используете эти флаги, потому что вы не можете делать такие вещи, как quadrant4 amp; bad, потому что тогда все равно будет регистрироваться все хорошее и плохое. Вместо этого вам нужен quadrant4bad в качестве категории 1. Идея состоит в том, чтобы уменьшить количество проверок, которые выполняются между всеми телами.

Например, у нас есть сцена размером от (-5,-5) до (5,5) и размером (11,11)

квадрант1 равен (-5,0),(0,0),(-5,-5),(0,-5)
quadrant2 — это (0,0),(5,0),(0,-5),(5,-5)
квадрант3 равен (-5,5),(0,5),(-5,0),(0,0)
квадрант4 равен (5,0),(5,5),(0,0),(5,0)
Квадрант — это (-2.5,2.5),(2.5,2.5),(-2.5,-2.5),(2.5,2.5)

 enum PhysicsCategory : UInt
{
   case good = 0b1
   case quadrant1Bad = 0b10
   case quadrant2Bad = 0b100
   case quadrant3Bad = 0b1000
   case quadrant4Bad = 0b10000
   case quadrantCBad = 0b100000
}

//we set up a good player at position 0,0 so he is in the center quadrant
good.contactBitMask = quadrantC


//we set up a enemy  at position -5, -5 so he is in the first quadrant
bad1.contactBitMask = quadrant1

//we set up a enemy  at position 5, -5 so he is in the second quadrant
bad2.contactBitMask = quadrant2

//we set up a enemy  at position -5, 5 so he is in the third quadrant
bad3.contactBitMask = quadrant3

//we set up a enemy  at position 5, 5 so he is in the fourth quadrant
bad4.contactBitMask = quadrant4

//we set up a enemy  at position -2.5, 2.5 so he is in the third quadrant and center quadrant (remember, they have a width and height to them, so they will be in more than 1 quadrant
badC.contactBitMask = quadrant3 | quadrantC
  

Теперь, когда наша игра запущена, гуд будет проверять наличие врагов только в своем квадранте, поэтому проверка будет производиться только на quadrantC

Если good перейдет в квадрант3, то будут выполнены только 2 проверки, bad3 и badC

Это поможет вам уменьшить количество вызовов на серверной части физики, что должно привести к меньшей задержке.

Если у вас много разных категорий, которые вы используете, то я бы посоветовал вместо использования нескольких битовых масок отключать битовые маски категорий у ваших врагов, когда они не находятся в определенных квадрантах. Это также уменьшит количество проверок, выполняемых физическим движком.

Даже если у вас есть только «несколько» физических тел многоугольника, каждому дополнительному физическому телу прямоугольной формы, независимо от того, движется оно или нет, требуется определенное расстояние от каждого физического тела многоугольника, вычисляемое в каждом кадре (отсюда функция b2Distance()). Попробуйте уменьшить сложность / количество ваших физических тел polygon, чтобы увеличить частоту кадров.

Я подозреваю, что внезапное падение производительности связано с тем, что кэш (b2SimplexCache), в котором хранятся эти расстояния, достигает максимальной емкости (возможно, ~ 30 значений), и в этот момент промахи кэша замедляют частоту кадров. iOS 10, должно быть, увеличила этот кэш. Другим решением было бы каким-то образом увеличить кэш для этой функции в iOS 9, хотя я не уверен, каким образом.