Pygame 教程（5）：监测游戏时间

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本章，你将学习如何监测游戏时间。

监测时间

在游戏程序中，时常需要随着时间的流逝而做出不同的动作。例如：倒计时、动画、限制帧率……这就需要对游戏时间进行监测。

Pygame 使用pygame.time模块监测时间，以毫秒（ $\frac{1}{1000}$ 秒）作为计时单位。

该模块中的所有函数如下表所示（详见官方文档）：

函数定义	函数作用
`get_ticks() -> milliseconds`	获取从调用`pygame.init`函数到现在经过了多少毫秒。当没有调用`pygame.init`时，该函数始终返回`0`。
`wait(milliseconds) -> time`	暂停程序一定的时间，使程序休眠。该函数对处理器的消耗较少，精度比`pygame.time.delay`低。返回实际暂停的毫秒数。
`delay(milliseconds) -> time`	暂停程序一定的时间。该函数使用处理器来控制时间，精度比`pygame.time.wait`高。返回实际暂停的毫秒数。
`set_timer(event, millis, loops=0) -> None`	每隔一定的毫秒，在事件队列中创建给定的事件，事件可以是`pygame.Event`对象，也可以是代表事件的整数。可选参数`loops`可用于指定创建的次数，如果使用默认值（`0`），将持续创建事件，直至明确停止。要明确停止计时器，请使用相同的事件参数再次调用该函数，但是将`millis`设置为`0`。

游戏帧速率

游戏的运行速度可以通过 FPS（Frames Per Second，每秒刷新的帧数）表示。pygame.time模块中就定义了Clock类，用于帮助跟踪时间以及控制游戏帧速率。

该类的所有方法如下表所示（详见官方文档）：

方法定义	方法作用
`tick(framerate=0) -> milliseconds`	该方法应该每帧调用一次，它将计算自上一次调用经过了多少毫秒。如果传入了可选的`framerate`参数，该方法将延迟以限制游戏的帧率。例如，如果每一帧都调用`Clock.tick(60)`，该方法将确保游戏的运行帧率不超过 60 fps。
`tick_busy_loop(framerate=0) -> milliseconds`	与`pygame.time.Clock.tick`方法相似。不同的是该方法将使用`pygame.time.delay`函数来延迟时间，因此精度更高，但是，这将导致在繁忙的循环中，对 CPU 进行大量的消耗。
`get_time() -> milliseconds`	获取最近两次调用`pygame.time.Clock.tick`之间的毫秒数。
`get_raw_time() -> milliseconds`	与`pygame.time.Clock.get_time`方法类似，但是该方法不包括在延迟帧速率时使用的任何时间。
`get_fps() -> float`	计算该`Clock`对象的帧率。通过对`pygame.time.Clock.tick`方法的最后十次调用取平均值来计算。

实例：绘图性能对比

本实例比较简单，将通过调用pygame.time.Clock.get_time方法比较pygame.draw.line函数和pygame.draw.aaline函数的性能。

完整代码如下：

import sys

import pygame


class PerformanceComparsion:
    def __init__(self):
        pygame.init()
        self.screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
        pygame.display.set_caption('Performance Comparsion')
        self.clock = pygame.time.Clock()
        self.time_list = []

    def run(self):
        while True:
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT:
                    print(1000 / (sum(self.time_list) / len(self.time_list)))
                    pygame.quit()
                    sys.exit()
            self.screen.fill((255, 255, 255))
            for i in range(100):
            	# 运行后记得切换函数
                pygame.draw.line(self.screen, (0, 0, 0), (0, i * 5 + 5), (800, i * 5 + 5))
            pygame.display.update()
            self.clock.tick()
            self.time_list.append(self.clock.get_time())


if __name__ == '__main__':
    app = PerformanceComparsion()
    app.run()

本实例并没有使用get_fps方法，是因为该方法需要计算前10次调用tick方法的间隔时间的平均值，计算会出现误差。本实例将直接使用get_time方法，将每帧的间隔时间添加到time_list当中。在程序的最后计算平均的间隔时间，再用 $\frac{1000}{间隔时间}$ 获取平均 fps。