重力强度和跳跃高度在某种程度上取决于游戏的帧率

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提问

我目前正处于使用pygame为学校项目制作经典2D平台的早期阶段，当时我正在试验跳跃机制，这时我遇到了这个相当奇怪的问题。即使我考虑了更新之间的时间差，当帧间时间增加时，跳转长度和高度都会缩短

Here我让播放器对象的3个实例在屏幕上跳跃，以700像素/秒的恒定速度向右移动，初始向上速度为700像素/秒。它们各自的人工增加的最小delta_时间分别为0.001s、0.017s和0.1s

这是在播放器对象的更新函数中计算新速度和位置向量的方式，该函数每帧调用一次（增量时间从主更新循环传入）：

1 2	self.speed.y += 1000.0 * delta_time self.position += self.speed * delta_time

这就是在主更新循环的每个周期结束时计算delta_时间的方式（第一帧的值为零）：

delta_time = time.time() - pre_time
pre_time = time.time()
if delta_time < min_delta_time:
    time.sleep(min_delta_time - delta_time)
    delta_time += time.time() - pre_time
    pre_time = time.time()

最小增量时间表示帧更新之间的最小时间

在多次尝试修复此问题后，我非常确定该缺陷存在于更新速度的线路中，但即使在仔细检查数学后，我仍然无法找出问题所在。起初我认为可能是三角洲时间不精确，但如果是这样的话，水平速度也会受到影响，轨迹仍会排列整齐

那么我能改变什么使跳跃/重力更一致吗

回答

这与其说是编码中的错误，还不如说是模型中的逻辑错误：通过将加速建模为在更新点瞬时发生，而不是在整个时间跨度内连续发生，引入了不准确，这将使更新越稀疏，误差就越大

为了说明这一点，考虑一个对象从停止时加速到1M/s^ 2。如果我们像上面那样以1秒的间隔建模，六秒钟后，我们的模型会将对象放置在21m处。以2秒的间隔重复，我们将其设置为24米，3秒的间隔将其设置为27米。但是，实际位置应为18米

解决方案是考虑在模拟时间跨度上的平均速度，而不是采样点处的瞬时速度。换句话说，不是计算整个跨度的加速度值，而是使用结果作为整个跨度的速度，加上跨度加速度的一半，使用该速度计算在该跨度内行驶的距离，然后加上剩余的一半加速度
因此，您的更新逻辑将类似于：
1
2
3
self.speed.y += 500.0 * delta_time
self.position += self.speed * delta_time
self.speed.y += 500.0 * delta_time

JS的简单实现

let gameObject = { y = 0 };
let jumpPower = 600;
let _G = 2000;

function update(dt) {
    if (jumpPower > 0 || gameObject.y > 0) {
        gameObject.y -= (jumpPower / 2) * dt;
        jumpPower -= _G * dt;
        gameObject.y -= (jumpPower / 2) * dt;
    }
}