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游戏机制练习簿:固定步长模拟的累计余量——步长22与上限3的积压处理(案例24)


画面帧耗时不完全一致,模拟逻辑却可以按固定时间步更新。把每帧时间加入累计器,再取出完整步长,能解释为什么有的画面帧没有逻辑更新、有的会更新多次。

以下是一组输入完整的独立案例。先读清规则,再按时间或操作顺序记录中间状态;遇到与预期不同的结果时,检查首次出现差异的位置。案例使用明确限定的教学模型,不假定所有作品都采用相同的处理方式。

规则和原始数据

每帧时间都是非负整数,每次逻辑更新消耗固定正步长;每帧最多执行给定次数,未处理时间完整保留到下一帧,不丢弃、不重置,也不把积压余量直接当作显示插值比例。

逻辑步长22,每画面帧上限3次 [8, 3, 11, 179, 0, 10, 37, 43, 61, 34, 5, 42, 12, 37]

逐步记录

画面帧1带来8时间单位,先前余量0;本帧执行0次固定步更新,累计0次,留下8,余量不足一个完整步。

画面帧2带来3时间单位,先前余量8;本帧执行0次固定步更新,累计0次,留下11,余量不足一个完整步。

画面帧3带来11时间单位,先前余量11;本帧执行1次固定步更新,累计1次,留下0,余量不足一个完整步。

画面帧4带来179时间单位,先前余量0;本帧执行3次固定步更新,累计4次,留下113,仍有完整步积压。

画面帧5带来0时间单位,先前余量113;本帧执行3次固定步更新,累计7次,留下47,仍有完整步积压。

画面帧6带来10时间单位,先前余量47;本帧执行2次固定步更新,累计9次,留下13,余量不足一个完整步。

画面帧7带来37时间单位,先前余量13;本帧执行2次固定步更新,累计11次,留下6,余量不足一个完整步。

画面帧8带来43时间单位,先前余量6;本帧执行2次固定步更新,累计13次,留下5,余量不足一个完整步。

画面帧9带来61时间单位,先前余量5;本帧执行3次固定步更新,累计16次,留下0,余量不足一个完整步。

画面帧10带来34时间单位,先前余量0;本帧执行1次固定步更新,累计17次,留下12,余量不足一个完整步。

画面帧11带来5时间单位,先前余量12;本帧执行0次固定步更新,累计17次,留下17,余量不足一个完整步。

画面帧12带来42时间单位,先前余量17;本帧执行2次固定步更新,累计19次,留下15,余量不足一个完整步。

画面帧13带来12时间单位,先前余量15;本帧执行1次固定步更新,累计20次,留下5,余量不足一个完整步。

画面帧14带来37时间单位,先前余量5;本帧执行1次固定步更新,累计21次,留下20,余量不足一个完整步。

累计输入482=21×22+余量20。

交叉核对与应用

累计进入的时间应等于已执行步数乘步长加当前余量。用逐次减去步长的办法核对商和上限计算;如果余量超过一步,说明仍有积压,不是计算一定出错。

执行次数上限可以限制单帧工作量,却可能让模拟暂时落后。是否丢弃积压、放慢表现或采取其他办法,是另一个设计决策;本例选择全部保留,不能把这个结论当成所有游戏的性能处理建议。

建议保留原始输入、每一步状态和最终输出,再只改变一个条件做对照。重点检查空输入、相等边界、重复请求以及先后顺序;把规则约定、计算过程和显示表现分别核对,比只比较最后一个数字更容易找到原因。