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4回答

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C++(VS2017)のコンソールアプリでフレームレート(FPS)固定ができない

egd

総合スコア12

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投稿2018/11/16 03:13

編集2018/11/16 03:14

前提・実現したいこと

C++のコンソールアプリケーションでフレームレート(FPS)を固定しようと思い、以下のような短いサンプルを作ってみました。すると、1フレームごとに正しい結果が得られますが、もう1フレームは高いFPSが出てしまいました。

どこかロジックに穴があるような気がしますが、煮詰まってしまいました。
どのようにしたらいいでしょうか?

ソースは下の一種類のみです。

該当のソースコード

#include "pch.h" #include <iostream> #include <Windows.h> using namespace std; LARGE_INTEGER _frequency; LARGE_INTEGER _now; LARGE_INTEGER _prevNow; int main() { QueryPerformanceFrequency(&_frequency); QueryPerformanceCounter(&_now); QueryPerformanceCounter(&_prevNow); while (true) { QueryPerformanceCounter(&_now); LONGLONG delta = _now.QuadPart - _prevNow.QuadPart; double deltaTime = (double)delta / (double)_frequency.QuadPart; _prevNow = _now; double fps = 1.0f / deltaTime; cout << "FPS : " << fps << endl; double restTime = 1.0f / 60.0f - deltaTime; double restCnt = 0.0f; if(restTime > 0.0f) Sleep(restTime * 1000.0f); } }

出力結果

FPS : 52.5868 FPS : 1048.39 FPS : 52.2822 FPS : 1091.58 FPS : 59.2504 FPS : 989.648 FPS : 55.306 FPS : 738.861 FPS : 53.4224 FPS : 844.888 FPS : 60.5546 FPS : 745.414 FPS : 59.4455 FPS : 911.216 FPS : 56.0977 FPS : 958.138 FPS : 55.9818 FPS : 936.421 FPS : 58.9909 FPS : 836.193 FPS : 60.433 FPS : 1169.63

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

VS2017

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KoichiSugiyama

2018/11/16 04:19

私の理解が浅いのか、プログラムからの結果を見ると、特におかしいところはないと思いますが、どういった結果になるのを想定されていますか?それを書いていただいた方が的確な回答が得やすいと思います。
egd

2018/11/16 09:01

皆様、ご回答ありがとうございます。これから内容を精査させていただきます。こちらの補足としましては、毎回60FPSに近い出力が表示されることがゴールです。もしテストできるようでしたらコンソールアプリを作って上記コードをコピペして実行してみてもいいかもしれません。
guest

回答4

0

こんにちは。

結果を見る限り deltaTime は 1.0f/60.0f より大きいはずです。(60fpsより遅いので)
すると restTimeは負になります。負の数を与えた時に Sleep()がどのように振る舞うのか把握していませんが、結果を見ると直ぐに帰ってきているということと思います。なので2回に1回速過ぎるのではないでしょうか?

また、Sleep()の精度もそれほど高くはなかったはずです。Windowsのバージョンにより十数mSecとか47mSec前後とか色々聞きます。
timeBeginPeriod()を使って改善できます。

投稿2018/11/16 05:46

Chironian

総合スコア23272

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ベストアンサー

質問者様のコードだとSleepした時間を計算に含めてしまっているため意図しない結果になっているかもしれません
(この推測は間違ってる可能性が非常に高いですが…)

1ループ中にかかった時間を元にSleep時間を割り出してSleepを実行するようにするとFPSを固定化できました。

cpp

1#include "pch.h" 2#include <iostream> 3#include <Windows.h> 4using namespace std; 5 6LARGE_INTEGER _frequency; 7LARGE_INTEGER _start; 8LARGE_INTEGER _finish; 9LARGE_INTEGER _loopend; 10 11 12int main() 13{ 14 QueryPerformanceFrequency(&_frequency); 15 16 while (true) 17 { 18 //計測開始 19 QueryPerformanceCounter(&_start); 20 21 // ** DrawやCalc等の重い処理 ** // 22 //Sleep(20); //重い処理を想定 23 24 //計測終了 25 QueryPerformanceCounter(&_finish); 26 27 LONGLONG delta = _finish.QuadPart - _start.QuadPart; 28 29 //処理の所要時間 30 double deltaTime = (double)delta / (double)_frequency.QuadPart; 31 32 //待機時間 33 double restTime = 1.0f / 60.0f - deltaTime; 34 35 if (restTime > 0.0f) 36 Sleep(restTime * 1000.0); 37 38 39 //1ループ当たりの時間を算出 40 QueryPerformanceCounter(&_loopend); 41 delta = _loopend.QuadPart - _start.QuadPart; 42 deltaTime = (double)delta / (double)_frequency.QuadPart; 43 44 double fps = 1.0 / deltaTime; 45 cout << "FPS : " << fps << endl; 46 } 47 48}

投稿2018/11/16 07:45

MMashiro

総合スコア2378

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egd

2018/11/16 09:49

無事にFPSを固定させることができました。 こちらの回答者様の推測がおそらく一番私のイメージと近かったです、ありがとうございます。 やはり、ロジックの方が煮詰まってきていて、おかしくなっていました。 計測開始、処理までの時間を計測、待った後も含めた時間を計測と三段階にすることでクリアになりました。 他の回答者様の回答も非常に参考になりました。ありがとうございます。 また、Sleepにつきましては他の回答者様も仰っているように、精度も低いので、私の手元の方ではQueryPerformanceCounterを絡めたwhile文を回すなどで対応しています。
guest

0

Sleepに突っ込む前のrestTimeの値を表示してみてはどうでしょうか?

ここの値が0.017付近の値であれば、FPS60ぐらいとなりますし、
もし0.001を入れていれば、FPS1000という結果になるでしょう

投稿2018/11/16 05:08

izmktr

総合スコア2856

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0

WindowsAPIのSleepは引数がDWORDですし精度がミリ秒なので、それの影響ではないでしょうか。
FPS値が大きくなるときは、直前のrestTimeは0.0008とかの小さい値でしたので、1000倍しても値は0になってしまい、期待しているウェイトにはなっていないと思われます。
Unix系ならnanosleepというのが使えるようですが、Windows系だと(あまり調べてませんが)なさそうです。
似たようなものを自作するしかないかもしれません。

追記
Sleepに頼らない作りを考えてみました。
こういうつくりの方が環境に左右されず、現実的かもしれません。
適当に書いたので計算とか間違ってたらすみません。

cpp

1int main() 2{ 3 QueryPerformanceFrequency(&_frequency); 4 QueryPerformanceCounter(&_now); 5 6 while (true) 7 { 8 _prevNow = _now; 9 10 // 処理 11 // 処理 12 // 処理 13 14 double end = _prevNow.QuadPart / (double)_frequency.QuadPart + (1.0f / 60.0f); 15 while(1){ 16 QueryPerformanceCounter(&_now); 17 double now = _now.QuadPart / (double)_frequency.QuadPart; 18 if(end <= now) break; 19 } 20 21 LONGLONG delta = _now.QuadPart - _prevNow.QuadPart; 22 double deltaTime = (double)delta / (double)_frequency.QuadPart; 23 double fps = 1.0f / deltaTime; 24 cout << "FPS : " << fps << endl; 25 } 26} 27

投稿2018/11/16 05:01

編集2018/11/16 07:04
ttyp03

総合スコア16996

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