JavaFX -游戏循环画布高CPU使用率

Question

我正在做一个简单的JavaFX 2D游戏，我遇到了性能问题。

我正在将我的游戏渲染成一个画布，每一帧都会更新。但是，更新60 FPS的画布会极大地增加我的CPU使用率，当然也会增加我的GPU使用量。

它不是来自大型计算，因为我在画布中尝试了非常基本的操作，如下所示，问题仍然存在。

根据我所做的研究，我使用一个TimeLine来实现我的游戏循环。这似乎是以我想要的帧速率更新画布的最佳方式：

private void initGameLoop()
{
    final Duration oneFrameAmt = Duration.millis(1000/60);
    final KeyFrame oneFrame = new KeyFrame(oneFrameAmt, actionEvent ->
    {
        gameView.getRenderer().render();
    });

    gameLoop = new Timeline();
    gameLoop.setCycleCount(Animation.INDEFINITE);
    gameLoop.getKeyFrames().add(oneFrame);
}

在这个配置中，我在60个FPS上运行我的游戏循环，这些更改在FX应用程序线程上运行。

我的呈现功能非常简单：

public void render()
{
    gc.clearRect(0, 0, 50, 50);
    gc.setFill(Color.BLACK);
    gc.fillRect(0, 0, 50, 50);
}

我的画布的graphicsContext2D是gc。

我的画布正在缩放我的应用程序的窗口大小，但我只是重新绘制一个50x50黑色矩形每帧，在60 FPS我的使用量增加8-10%的在默认窗口大小，但在全屏上我的CPU使用增加了25%到30%的，这是疯狂的。

硬件加速正在运行，除了我的CPU使用量，我的GPU使用率约为30%。

当游戏中什么都没有发生时，我不能停止渲染画布，因为我需要渲染我的动画。

基本上，只重画画布的部分区域不会改变任何事情，因为我的基本测试(如上面所示)只在画布左上角重新绘制50x50像素的矩形，而且它仍然使用CPU的25%+。

我在网络上发现的用JavaFX制作的游戏循环或动画的所有例子都使用了相同的技术，但到目前为止，我尝试过的每一个例子都有很高的CPU使用率。

我的渲染是非常流畅和流畅的，但CPU的使用是高的方式，它所做的。我似乎找不出为什么做这么少需要我的CPU和GPU那么多，也找不到一个解决方案，如何提高我的游戏性能。从我的研究中发现，画布似乎是在JavaFX中渲染游戏的最佳方式。

我的问题是:使用画布提高性能的有什么方法吗？我应该使用多元素的场景图吗？或者我还没有想到什么解决办法呢？

谢谢你的帮助！

Answer 1

从概念上说，JavaFX呈现总是有一个CPU和一个GPU部分。在CPU部分中，几何被准备呈现，GPU部分最终完成呈现。画布呈现是最慢的选项，因为API强制您在每个帧中都要创建新对象，当您想要更改某些内容时，这意味着您总是会受到呈现的CPU慢部分的影响。另一方面，如果您应用于场景的更改仅是转换转换(可以扩展到旋转并使用适当的呈现提示进行缩放)，则场景图形呈现可能会更快，因为然后您只会遭受一次CPU缓慢部分的困扰，而不是在每个帧中。如果你必须不断地改变几何也，那么你失去了与两种方法和唯一的选择是进行三维渲染(这是我所做的)通过一个三角形的网格。令人高兴的是，在JavaFX中，3D渲染可以很容易地与2D渲染结合起来，以获得两个世界的最佳效果。