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(), m_pausedTime(),
 m_prevTime(), m_currTime(), 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 = ;
     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 = ;
         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。