Лучший способ повысить производительность моей игры LWJGL? - PullRequest
Новая
       28

Лучший способ повысить производительность моей игры LWJGL?

0 голосов
/ 10 марта 2012

Я составляю небольшой проект для школы, который включает рендеринг периодической таблицы. Я решил использовать LWJGL для этого. Проблема, однако, в том, что когда я рендерим таблицу, игра начинается на скорости ~ 30 кадров в секунду (ограничена скоростью 60 кадров в секунду) и быстро колеблется до однозначного числа кадров в секунду. Я считаю, что проблема может быть утечка памяти, но я не уверен. Кто-нибудь может увидеть какие-либо явные проблемы с моим кодом? Вот основные классы, участвующие в рендеринге таблицы:

EntityPeriodicTable: отвечает за хранение огромного массива объектов EntityElement (см. Ниже), активируя их логику (tick () и updateInput ()). пакет com.flafla2.periodicTable; 

import org.lwjgl.opengl.GL11;

public class EntityPeriodicTable extends ClickableEntity { //ClickableEntity is an abstract class in charge of the tick(), updateInput(), and render() methods, as well as positioning

    public EntityElement[] elements = {//This is unfinished, but you get the idea.
        //new EntityElement(Atomic #, State, Metal, "Symbol", "Name", new Vector2D(posx,posy), this)
        new EntityElement(1, 2, 2, "H", "Hydrogen", new Vector2D(1,1), this),
        new EntityElement(2, 2, 2, "He", "Helium", new Vector2D(18,1), this),

        new EntityElement(3, 0, 0, "Li", "Lithium", new Vector2D(1,2), this),
        new EntityElement(4, 0, 0, "Be", "Beryllium", new Vector2D(2,2), this),
        new EntityElement(5, 0, 1, "B", "Boron", new Vector2D(13,2), this),
        new EntityElement(6, 0, 2, "C", "Carbon", new Vector2D(14,2), this),
        new EntityElement(7, 2, 2, "N", "Nitrogen", new Vector2D(15,2), this),
        new EntityElement(8, 2, 2, "O", "Oxygen", new Vector2D(16,2), this),
        new EntityElement(9, 2, 2, "F", "Fluorine", new Vector2D(17,2), this),
        new EntityElement(10,2, 2, "Ne", "Neon", new Vector2D(18,2), this),

        new EntityElement(11, 0, 0, "Na", "Sodium", new Vector2D(1,3), this),
        new EntityElement(12, 0, 0, "Mg", "Magnesium", new Vector2D(2,3), this),
        new EntityElement(13, 0, 0, "Al", "Aluminum", new Vector2D(13,3), this),
        new EntityElement(14, 0, 1, "Si", "Silicon", new Vector2D(14,3), this),
        new EntityElement(15, 0, 2, "P", "Phosphorous", new Vector2D(15,3), this),
        new EntityElement(16, 0, 2, "S", "Sulfur", new Vector2D(16,3), this),
        new EntityElement(17, 2, 2, "Cl", "Chlorine", new Vector2D(17,3), this),
        new EntityElement(18, 2, 2, "Ar", "Argon", new Vector2D(18,3), this),

        new EntityElement(19, 0, 0, "K", "Potassium", new Vector2D(1,4), this),
        new EntityElement(20, 0, 0, "Ca", "Calcium", new Vector2D(2,4), this),
        new EntityElement(21, 0, 0, "Sc", "Scandium", new Vector2D(3,4), this),
        new EntityElement(22, 0, 0, "Ti", "Hydrogen", new Vector2D(4,4), this),
        new EntityElement(23, 0, 0, "V", "Hydrogen", new Vector2D(5,4), this),
        new EntityElement(24, 0, 0, "Cr", "Hydrogen", new Vector2D(6,4), this),
        new EntityElement(25, 0, 0, "Mn", "Hydrogen", new Vector2D(7,4), this),
        new EntityElement(26, 0, 0, "Fe", "Hydrogen", new Vector2D(8,4), this),
        new EntityElement(27, 0, 0, "Co", "Hydrogen", new Vector2D(9,4), this),
        new EntityElement(28, 0, 0, "Ni", "Hydrogen", new Vector2D(10,4), this),
        new EntityElement(29, 0, 0, "Cu", "Hydrogen", new Vector2D(11,4), this),
        new EntityElement(30, 0, 0, "Zn", "Hydrogen", new Vector2D(12,4), this),
        new EntityElement(31, 0, 0, "Ga", "Hydrogen", new Vector2D(13,4), this),
        new EntityElement(32, 0, 1, "Ge", "Hydrogen", new Vector2D(14,4), this),
        new EntityElement(33, 0, 1, "As", "Hydrogen", new Vector2D(15,4), this),
        new EntityElement(34, 0, 2, "Se", "Hydrogen", new Vector2D(16,4), this),
        new EntityElement(35, 1, 2, "Br", "Hydrogen", new Vector2D(17,4), this),
        new EntityElement(36, 2, 2, "Kr", "Hydrogen", new Vector2D(18,4), this),
    };

    public final int ELEMENT_SIZE = 40;
    public Vector2D mousePos = new Vector2D(0,0); //Simple 2D vector struct.

    public double[] SOLID_RGB = {0,0,0};
    public double[] LIQUID_RGB = {0,0,1};
    public double[] GAS_RGB = {1,0,0};

    public double[] METAL_RGB;
    public double[] NONMETAL_RGB;
    public double[] METALLOID_RGB;
    public double[] RECENT_RGB;

    public EntityPeriodicTable(Vector2D pos) {
        this.pos = pos;
        METAL_RGB = new double[3];
        METAL_RGB[0] = 0.596078431; //152/255
        METAL_RGB[1] = 0.984313725; //251/255
        METAL_RGB[2] = 0.596078431; //152/255

        NONMETAL_RGB = new double[3];
        NONMETAL_RGB[0] = 1;
        NONMETAL_RGB[1] = 0.647058824; //165/255
        NONMETAL_RGB[2] = 0;

        METALLOID_RGB = new double[3];
        METALLOID_RGB[0] = 0.866666667; //221/255
        METALLOID_RGB[1] = 0.62745098; //160/255
        METALLOID_RGB[2] = 0.866666667; //221/255

        RECENT_RGB = new double[3];
        RECENT_RGB[0] = 0.803921569; //205/255
        RECENT_RGB[1] = 0.788235294; //201/255
        RECENT_RGB[2] = 0.788235294; //201/255
    }

    @Override
    void render() {
        GL11.glDisable(GL11.GL_TEXTURE_2D);
        GL11.glDisable(GL11.GL_BLEND);
        for(int x=0;x<elements.length;x++)
            elements[x].render();
        GL11.glEnable(GL11.GL_TEXTURE_2D);
        GL11.glEnable(GL11.GL_BLEND);
        for(int x=0;x<elements.length;x++)
            elements[x].renderWithTex();
    }

    @Override
    void tick() {
        for(int x=0;x<elements.length;x++)
            elements[x].tick();
    }

    @Override
    public void updateInput(Vector2D mousePos)
    {
        this.mousePos = mousePos;
        for(int x=0;x<elements.length;x++)
        {
            if(mousePos.isInBoundsWithDim(elements[x].pos.x, elements[x].pos.y, elements[x].dim.x, elements[x].dim.y))
                elements[x].isSelected = true;
            else
                elements[x].isSelected = false;
        }
    }

    @Override
    void onEntityClicked() {
        for(int x=0;x<elements.length;x++)
        {
            if(mousePos.isInBoundsWithDim(elements[x].pos.x, elements[x].pos.y, elements[x].dim.x, elements[x].dim.y))
                elements[x].onEntityClicked();
        }
    }

}

EntityElement: содержит данные определенного элемента в таблице и отображает их (код визуализации не завершен) 

package com.flafla2.periodicTable;

import org.lwjgl.opengl.GL11;

public class EntityElement extends ClickableEntity {

    String symbol;
    String element;
    int atomicNumber;
    EntityPeriodicTable table;
    int state;//0=solid, 1=liquid, 2=gas
    int metalState;//0=metal, 1=metalloid, 2=nonmetal, 3=discovered recently
    Vector2D gridPos;

    public EntityElement(int an, int st, int ms, String sy, String en, Vector2D gp, EntityPeriodicTable pt)
    {
        symbol = sy;
        element = en;
        atomicNumber = an;
        table = pt;
        state = st;
        metalState = ms;
        gridPos = gp;

        dim.x = table.ELEMENT_SIZE; dim.y = table.ELEMENT_SIZE;
        pos.x = table.pos.x + table.ELEMENT_SIZE*(gridPos.x-1); pos.y = table.pos.y + table.ELEMENT_SIZE*(gridPos.y-1);
    }

    public double[] getStateColor()
    {
        switch(state)
        {
        case 0:
            return table.SOLID_RGB;
        case 1:
            return table.LIQUID_RGB;
        case 2:
            return table.GAS_RGB;
        default:
            double[] d = {0.0d,0.0d,0.0d};
            return d;
        }
    }

    public double[] getMetalColor()
    {
        switch(metalState)
        {
        case 0:
            return table.METAL_RGB;
        case 1:
            return table.METALLOID_RGB;
        case 2:
            return table.NONMETAL_RGB;
        case 3:
            return table.RECENT_RGB;
        default:
            double[] d = {0.0d,0.0d,0.0d};
            return d;
        }
    }

    @Override
    void render() {
        GL11.glPushMatrix();
            GL11.glTranslatef(pos.x, pos.y, 0);
            double[] d = getMetalColor();
            GL11.glColor3d(d[0], d[1], d[2]);
            GL11.glBegin(GL11.GL_QUADS);
            {
                GL11.glVertex2f(0, 0);//topleft
                GL11.glVertex2f(dim.x, 0);//topright
                GL11.glVertex2f(dim.x, dim.y);//bottomright
                GL11.glVertex2f(0, dim.y);//bottomleft
            }
            GL11.glEnd();
            GL11.glColor3d(1.0d, 1.0d, 1.0d);
        GL11.glPopMatrix();
    }

    public void renderWithTex()
    {
        Font.drawString(symbol, new Vector2D(pos.x+dim.x/2-Font.getStringWidth(symbol,2)/2,pos.y+dim.y/2-Font.FONT_HEIGHT), 2);
    }

    @Override
    void tick() {
        if(isSelected)
        {
            dim.x = table.ELEMENT_SIZE+6; dim.y = table.ELEMENT_SIZE+6;
            pos.x = table.pos.x + table.ELEMENT_SIZE*(gridPos.x-1)-3; pos.y = table.pos.y + table.ELEMENT_SIZE*(gridPos.y-1)-3;
        } else
        {
            dim.x = table.ELEMENT_SIZE; dim.y = table.ELEMENT_SIZE;
            pos.x = table.pos.x + table.ELEMENT_SIZE*(gridPos.x-1); pos.y = table.pos.y + table.ELEMENT_SIZE*(gridPos.y-1);
        }
    }

    @Override
    void onEntityClicked() {

    }

}

Шрифт: обрабатывает отображение текста на экране: 

package com.flafla2.periodicTable;

import java.awt.image.BufferedImage;

import javax.imageio.ImageIO;

import org.lwjgl.opengl.GL11;

public class Font {
    public static final String fontText = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789:;?!\"&',-.[]#()+ ";
    public static final BufferedImage fontSheet = TextureLoader.loadTexture("/res/text.png");

    public static final int FONT_WIDTH = 9;
    public static final int FONT_HEIGHT = 8;

    public static void drawString(String s, Vector2D pos, float dim)
    {
        drawString(s,pos,new Vector2D((int)Math.floor(dim*FONT_WIDTH),(int)Math.floor(dim*FONT_HEIGHT)));
    }

    public static void drawString(String s, Vector2D pos)
    {
        drawString(s,pos,new Vector2D(9,8));
    }

    public static void drawString(String s, Vector2D pos, Vector2D dim)
    {
        for(int x=0;x<s.length();x++)
        {
            drawLetter(s.charAt(x),new Vector2D(pos.x+dim.x*x,pos.y),dim);
        }
    }

    public static int getStringWidth(String s)
    {
        return s.length()*FONT_WIDTH;
    }

    public static int getStringWidth(String s,float f)
    {
        return (int)Math.floor(s.length()*FONT_WIDTH*f);
    }

    public static Vector2D getPosOfLetterOnImg(Character c,int gridNumb)
    {
        int xOffset = 0;
        int yOffset = 0;
        if(!c.equals(' '))
        {
            int letterNumb = fontText.indexOf(c);
            xOffset = (letterNumb%26)*FONT_WIDTH;
            if(xOffset != 0)
                xOffset -=1;
            yOffset = 0;
            int yGridOffset = (letterNumb < 26) ? 0 : ((letterNumb < 52) ? 1 : 2);

            switch(gridNumb)
            {
            case 1:
                yOffset = 34;
                break;
            case 2:
                yOffset = 69;
                break;
            default:
                yOffset = 0;
            }

            for(int x=0;x<yGridOffset;x++)
                yOffset += FONT_HEIGHT+x+3;
        } else
        {
            xOffset = 235;
            yOffset = 92;
        }

        return new Vector2D(xOffset,yOffset);
    }

    public static void drawLetter(Character c, Vector2D pos, Vector2D dim)
    {
        if(fontSheet == null)
            return;

        Vector2D letterPos = getPosOfLetterOnImg(c,2);

        BufferedImage letterImage = fontSheet.getSubimage(letterPos.x, letterPos.y, FONT_WIDTH, FONT_HEIGHT);
        int textureID = TextureLoader.loadGLTexture(letterImage);
        letterImage = null;

        GL11.glPushMatrix();
            GL11.glTranslatef(pos.x, pos.y, 0);
            GL11.glBindTexture(GL11.GL_TEXTURE_2D, textureID);
            GL11.glBegin(GL11.GL_QUADS);
            {
                GL11.glTexCoord2f(0, 0);
                GL11.glVertex2f(0, 0);

                GL11.glTexCoord2f(1, 0);
                GL11.glVertex2f(dim.x, 0);

                GL11.glTexCoord2f(1, 1);
                GL11.glVertex2f(dim.x, dim.y);

                GL11.glTexCoord2f(0, 1);
                GL11.glVertex2f(0, dim.y);
            }
            GL11.glEnd();
        GL11.glPopMatrix();
    }
}

TextureLoader: загрузка текстур (да, смеется) 

package com.flafla2.periodicTable;

import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;

import javax.imageio.ImageIO;

import org.lwjgl.BufferUtils;
import org.lwjgl.opengl.GL11;
import org.lwjgl.opengl.GL12;

public class TextureLoader {
    public static BufferedImage loadTexture(String texturePath)
    {
        try {
            return ImageIO.read(PeriodicTable.class.getResource(texturePath));
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    private static final int BYTES_PER_PIXEL = 4;
    public static int loadGLTexture(BufferedImage image){
         int[] pixels = new int[image.getWidth() * image.getHeight()];
         image.getRGB(0, 0, image.getWidth(), image.getHeight(), pixels, 0, image.getWidth());

         ByteBuffer buffer = BufferUtils.createByteBuffer(image.getWidth() * image.getHeight() * BYTES_PER_PIXEL); //4 for RGBA, 3 for RGB

         for(int y = 0; y < image.getHeight(); y++){
             for(int x = 0; x < image.getWidth(); x++){
                 int pixel = pixels[y * image.getWidth() + x];
                 buffer.put((byte) ((pixel >> 16) & 0xFF));     // Red component
                 buffer.put((byte) ((pixel >> 8) & 0xFF));      // Green component
                 buffer.put((byte) (pixel & 0xFF));               // Blue component
                 buffer.put((byte) ((pixel >> 24) & 0xFF));    // Alpha component. Only for RGBA
             } 
         }

         buffer.flip(); //FOR THE LOVE OF GOD DO NOT FORGET THIS

         // You now have a ByteBuffer filled with the color data of each pixel.
         // Now just create a texture ID and bind it. Then you can load it using 
         // whatever OpenGL method you want, for example:

         int textureID = GL11.glGenTextures(); //Generate texture ID
         GL11.glBindTexture(GL11.GL_TEXTURE_2D, textureID); //Bind texture ID

         //Setup wrap mode
         GL11.glTexParameteri(GL11.GL_TEXTURE_2D, GL11.GL_TEXTURE_WRAP_S, GL12.GL_CLAMP_TO_EDGE);
         GL11.glTexParameteri(GL11.GL_TEXTURE_2D, GL11.GL_TEXTURE_WRAP_T, GL12.GL_CLAMP_TO_EDGE);

         //Setup texture scaling filtering
         GL11.glTexParameteri(GL11.GL_TEXTURE_2D, GL11.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL11.GL_NEAREST);
         GL11.glTexParameteri(GL11.GL_TEXTURE_2D, GL11.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL11.GL_NEAREST);

         //Send texel data to OpenGL
         GL11.glTexImage2D(GL11.GL_TEXTURE_2D, 0, GL11.GL_RGBA8, image.getWidth(), image.getHeight(), 0, GL11.GL_RGBA, GL11.GL_UNSIGNED_BYTE, buffer);
         buffer = null;

         //Return the texture ID so we can bind it later again
         return textureID;
    }
}

Я знаю, это много кода, но если кто-нибудь может мне помочь, это будет очень признательно.

Спасибо, Flafla2.

Ответы [ 2 ]

1 голос
/ 11 марта 2012

Хорошо, я нашел проблему.

В TextureLoader.java я не использовал glDeleteTextures(textureID), поэтому текстуры, используемые в Font.java, не выгружались из памяти. Теперь я получаю стабильные 50+ кадров в секунду (конечно, на своем дерьмовом macbook).

Кроме того, другой проверенный ответ увеличил мои fps до ~ 60. Если кому-то интересно, вот новый метод drawLetter() с изменениями: 

public static void drawLetter(Character c, Vector2D pos, Vector2D dim)
    {
        if(fontSheet == null)
            return;

        Vector2D letterPos = getPosOfLetterOnImg(c,2);

        //BufferedImage letterImage = fontSheet.getSubimage(letterPos.x, letterPos.y, FONT_WIDTH, FONT_HEIGHT);
        //int textureID = TextureLoader.loadGLTexture(letterImage);
        //letterImage = null;

        int width = fontSheet.getWidth(); int height = fontSheet.getHeight();
        double d[] = {(double)letterPos.x/width, (double)letterPos.y/height, (double)(letterPos.x+FONT_WIDTH)/width, (double)(letterPos.y+FONT_HEIGHT)/height};
        GL11.glPushMatrix();
            GL11.glTranslatef(pos.x, pos.y, 0);
            GL11.glBindTexture(GL11.GL_TEXTURE_2D, textureID);
            GL11.glBegin(GL11.GL_QUADS);
            {
                GL11.glTexCoord2d(d[0], d[1]);
                GL11.glVertex2f(0, 0);

                GL11.glTexCoord2d(d[2], d[1]);
                GL11.glVertex2f(dim.x, 0);

                GL11.glTexCoord2d(d[2], d[3]);
                GL11.glVertex2f(dim.x, dim.y);

                GL11.glTexCoord2d(d[0], d[3]);
                GL11.glVertex2f(0, dim.y);
            }
            GL11.glEnd();
        GL11.glPopMatrix();

        //GL11.glDeleteTextures(textureID);
    }
1 голос
/ 11 марта 2012

Думаю, вы уже решили это, есть больше возможностей для улучшения.Я вижу, что у вас есть ваш шрифт на изображении, и для каждого символа, который вы хотите нарисовать, вы получаете часть изображения с этой буквой, загружаете ее в текстуру, а затем все, что нужно очистить.загрузить все изображение в одну большую текстуру, сохранить эту текстуру на время вашей программы и использовать ее при рендеринге каждого кадра.Вы можете выбрать правильные символы для рендеринга, указав правильные координаты текстуры.

Вы должны быть в состоянии достичь максимума 60 кадров в секунду при низком использовании процессора, если ваш MacBook не очень старый.

...