重力强度和跳跃高度在某种程度上依赖于Framerate-Pygame

Question

我目前正在为一个学校项目使用pygame制作一个经典的2D平台的早期阶段，我正在实验跳跃机械师，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增量，但是当帧之间的时间增加时，跳变长度和跳变高度都会变短。

这里我让3个Player对象跳过屏幕，以700像素/秒的恒定速度向右移动，初始速度为700像素/秒。人工增加的最小延迟时间分别为0.001s、0.017s和0.1s。

这就是在Playerhtml" target="_blank">对象的update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(delta_time从主update循环传入）：

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_time的方式（对于第一帧，它用零值初始化）：

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()

min_delta_time表示帧更新之间的最短时间。

在多次尝试修复后，我非常确定缺陷存在于更新速度的线路中，但即使在重新检查了数学之后，我仍然无法弄清楚问题是什么。起初，我认为这可能是delta_time不精确，但如果是这样的话，水平速度也会受到影响，而且轨迹仍然会排列。

所以我能改变什么让跳跃/重力更一致吗？

Answer 1

这不是编码中的一个错误，而是模型中的一个逻辑错误：通过将加速建模为在更新点瞬时发生，而不是在整个时间范围内连续发生，引入了不精确性，更新越稀疏越大。

为了说明这一点，考虑一个物体从停止开始以1m/s^2的速度加速。如果我们以1秒的间隔对此进行建模，6秒后，我们的模型将把物体放在21米处。以2秒的间隔重复，我们将把它放在24米处，3秒的间隔将把它放在27米处。但是，真正的位置应该是18米。

解决方法是考虑模拟时间跨度内的平均速度，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，然后将结果作为整个跨度的速度，而是将跨度加速度的一半相加，用该速度计算出在该跨度中行驶的距离，然后再加上剩余的一半加速度。

因此您的更新逻辑将变成如下内容：

self.speed.y += 500.0 * delta_time
self.position += self.speed * delta_time
self.speed.y += 500.0 * delta_time