Loops e Sincronização de Jogos

Timestep fixo vs. variável no Bevy - física estável, renderização suave e independência da taxa de quadros.

Receita

fn physics_step(mut q: Query<&mut Position>, time: Res<Time<Fixed>>) {
    let dt = time.delta_secs();
    for mut pos in &mut q {
        pos.0 += dt * 10.0;
    }
}
 
// App::new().add_systems(FixedUpdate, physics_step);

Quando usar isso:

• Qualquer simulação sensível ao dt (física, rede)
• Requisitos de replay e determinismo
• Separar FPS de renderização de Hz de simulação
• Combater jitter quando os tempos de frame aumentam

Exemplo de Trabalho

use bevy::prelude::*;
 
#[derive(Component)]
struct SimPosition(f32);
 
#[derive(Component)]
struct RenderPosition(f32);
 
fn fixed_sim(mut q: Query<&mut SimPosition>, time: Res<Time<Fixed>>) {
    for mut sim in &mut q {
        sim.0 += 100.0 * time.delta_secs();
    }
}
 
fn interpolate_render(
    sim_q: Query<&SimPosition>,
    mut render_q: Query<&mut RenderPosition>,
    time: Res<Time<Fixed>>,
) {
    let alpha = time.overstep_fraction();
    for (sim, mut render) in sim_q.iter().zip(render_q.iter_mut()) {
        // Simplificado: no motor completo, armazene a simulação anterior para lerp real
        render.0 = sim.0;
        let _ = alpha;
    }
}

O que isso demonstra:

• Mutação de física apenas em FixedUpdate
• Componente voltado para renderização atualizado após a simulação
• Hook overstep_fraction para alpha de interpolação

Análise Profunda

Como Funciona

• Loop Variável mede o tempo real do frame delta_secs.
• Acumulador Fixo consome tempo real em fatias fixas (por exemplo, 1/60 s).
• Espiral da morte se muitos passos fixos por frame - limite o número máximo de passos.
• Interpolação desenha entre as transformações de física anteriores e atuais.

Mapa de Agendamento

Armadilhas

• Física em Update com delta_secs - pilhas instáveis. Correção: mover apenas para FixedUpdate.
• Captura fixa sem limites - congelamento após um solavanco. Correção: número máximo de subpassos por frame (o padrão do Bevy ajuda).
• Esquecer a interpolação - a física parece travada em uma tela de 144 FPS. Correção: interpolar a transformação de renderização entre estados fixos.
• UI vinculada ao passo fixo - menus lentos. Correção: manter a UI em Update com tempo variável.
• Discrepância de tick de rede - dessincronização. Correção: alinhar a taxa de simulação do servidor com o Hz de Fixed.

Alternativas

FAQs

Relacionado

• Física e Áudio - física fixa
• Motor Bevy - agendamentos
• Desempenho para Jogos - orçamento de frame
• Entrada e Eventos - sincronização de entrada

Versões da Pilha: Esta página foi escrita para Rust 1.97.0 (edição 2024), Tokio 1.x, Axum 0.8, serde 1.0, sqlx 0.8, clap 4, e Polars 0.46+.