Directx11学习笔记【七】 游戏定时器的实现

　　无论是在动画还是在一些游戏中，定时器总是必不可少的，游戏的帧数动画的播放等都离不开定时器的控制。这里以dx11龙书中提供的定时器为例，具体看看是怎么实现一个简单但精度高使用方便的定时器的。

　　这个定时器使用的windows中的高精度计时函数QueryPerformanceCounter和QueryPerformanceFrequency

BOOL QueryPerformanceCounter(  LARGE_INTEGER* lpPerformanceCount );
BOOL QueryPerformanceFrequency(  LARGE_INTEGER* lpFrequency );

　QueryPerformanceCounter函数以计数为单位，因为不同的机器中两次计数之间的差值可能不同，所以就需要QueryPerformanceFrequency函数 返回1s内计数的个数

__int64 countsPerSec;
QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&countsPerSec);
m_secondsPerCount = 1.0 / countsPerSec;

　　通过这样便可以得到系统两次计数之间的时间差，这是定时器把时间转换为秒的基准。

　　下面看看这个定时器类GameTimer的具体实现

　　GameTimer.h

#ifndef GAMETIMER_H
#define GAMETIMER_H

class GameTimer
{
public:
    GameTimer();
    float TotalTime() const;//返回定时器从计时开始到现在的总时间，不包括暂停时间
    float DeltaTime() const;//返回本次计时与上次计时之间的时间差

    void Reset();//重置
    void Start();//暂停后恢复计时
    void Stop();//暂停
    void Tick();//计时一次，每一帧调用

private:
    double m_secondsPerCount;//系统相关，系统两次计数之间的时间差，是定时器把时间转换为s的基准
    double m_deltaTime;//距离上次计时的时间差

    __int64 m_baseTime;//定时器开始工作的时间点
    __int64 m_pausedTime;//暂停的总时间
    __int64 m_stopTime;//暂停的开始时间
    __int64 m_prevTime;//上次计时的时间点
    __int64 m_currTime;//本次计时的时间点

    bool m_isStopped;//是否暂停
};

#endif    //GAMETIMER_H

　　

　　GameTimer.cpp

#include "GameTimer.h"
#include <windows.h>

GameTimer::GameTimer() : m_secondsPerCount(0.0), m_deltaTime(-1.0), m_baseTime(0), m_pausedTime(0),
m_prevTime(0), m_currTime(0), m_isStopped(false)
{
    __int64 countsPerSec;
    QueryPerformanceFrequency((LARGE_INTEGER*)&countsPerSec);
    m_secondsPerCount = 1.0 / countsPerSec;
}


float GameTimer::TotalTime() const
{
    if (m_isStopped)
    {
        return static_cast<float>((m_stopTime - m_baseTime - m_pausedTime)*m_secondsPerCount);
    }
    else
    {
        return static_cast<float>((m_currTime - m_baseTime - m_pausedTime)*m_secondsPerCount);
    }
}

float GameTimer::DeltaTime() const
{
    return static_cast<float>(m_deltaTime);
}

void GameTimer::Tick()
{
    if (m_isStopped)
    {
        m_deltaTime = 0.0;
        return;
    }
    //得到这一帧的时间
    __int64 currentTime;
    QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&currentTime);
    m_currTime = currentTime;

    //两次计时之间的时间
    m_deltaTime = (m_currTime - m_prevTime) * m_secondsPerCount;

    m_prevTime = m_currTime;

    if (m_deltaTime < 0.0)
        m_deltaTime = 0.0;
}

void GameTimer::Reset()
{
    __int64 currentTime;
    QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)(&currentTime));

    m_baseTime = currentTime;
    m_prevTime = currentTime;
    m_stopTime = 0;
    m_isStopped = false;
}

void GameTimer::Start()
{
    __int64 startTime;
    QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&startTime);

    if (m_isStopped)
    {
        //更新暂停的总时间
        m_pausedTime += (startTime - m_stopTime);

        m_prevTime = startTime;

        //不再暂停
        m_stopTime = 0;
        m_isStopped = false;
    }
}

void GameTimer::Stop()
{
    if (!m_isStopped)
    {
        __int64 currentTime;
        QueryPerformanceCounter((LARGE_INTEGER*)&currentTime);

        m_stopTime = currentTime;
        m_isStopped = true;
    }
}

　　注释已经很详细了，类中函数和变量的作用也很明显。构造函数主要是获得根机器相关的变量，得到两次计数之间的时间差。

　　定时第一次工作是应调用Reset()初始化，以后在每一帧中调用Tick()更新计时器的各种变量。通过TotalTime()和DeltaTime()可以得到相关时间信息，用Stop()和Start()

分别暂停和恢复定时器。