Unity中该FPS计数器实现方案是否符合精准平滑的需求？

我编写了一段用于计算平均FPS的代码，设置每0.4秒更新FPS文本显示，每2秒重置平均FPS统计。我需要实现精准且平滑的FPS统计（消除临时帧率波动），请问这段代码是否能满足我的需求？

[RequireComponent(typeof(TMP_Text))]
public class FpsCounter : MonoBehaviour
{
    private struct AverageFloat
    {
        public float Average => _value / _count;

        private float _value;
        private int _count;

        public void Add(float number)
        {
            _value += number;
            _count++;
        }

        public void Reset()
        {
            _value = 0f;
            _count = 0;
        }
    }

    [SerializeField] private float _averageValueCollectionTime = 2f;
    [SerializeField] private float _refreshFrequency = 0.4f;

    private float _timeSinceFpsReset = 0f;
    private float _timeSinceUpdate = 0f;
    private AverageFloat _fpsValue;

    private TMP_Text _text;

    private void Start()
    {
        _text = GetComponent<TMP_Text>();
    }

    private void Update()
    {
        if (_timeSinceFpsReset > _averageValueCollectionTime)
        {
            _timeSinceFpsReset = 0;
            _fpsValue.Reset();
        }

        _fpsValue.Add(1f / Time.unscaledDeltaTime);
        _timeSinceFpsReset += Time.deltaTime;

        if (_timeSinceUpdate < _refreshFrequency)
        {
            _timeSinceUpdate += Time.deltaTime;
            return;
        }

        int fps = Mathf.RoundToInt(_fpsValue.Average);
        _text.text = fps.ToString();

        _timeSinceUpdate = 0f;
    }
}

代码分析与结论 #

这段代码基本能满足平滑FPS统计的需求，但在精准性上有几个细节可以优化：

• 平滑性达标：通过2秒窗口内的FPS平均值过滤临时波动，每0.4秒更新一次显示，不会出现频繁跳变，符合平滑要求。
• 精准性的潜在问题：
  1. 计时与统计基准不一致：统计FPS用Time.unscaledDeltaTime（不受游戏时间缩放影响），但计时用Time.deltaTime，如果游戏开启慢动作或暂停，重置和更新时机就会出错。
  2. 统计窗口错位：当前用_timeSinceFpsReset > _averageValueCollectionTime触发重置，会导致实际统计窗口略长于设定的2秒，比如可能到2.1秒才重置，统计的是过去2.1秒的FPS。
  3. 除以0风险：AverageFloat的Average属性在_count为0时会触发除以0错误，虽然实际运行中概率极低，但仍需规避。

优化后的代码 #

[RequireComponent(typeof(TMP_Text))]
public class FpsCounter : MonoBehaviour
{
    private struct AverageFloat
    {
        // 增加_count为0的判断，避免除以0
        public float Average => _count == 0 ? 0f : _value / _count;

        private float _value;
        private int _count;

        public void Add(float number)
        {
            _value += number;
            _count++;
        }

        public void Reset()
        {
            _value = 0f;
            _count = 0;
        }
    }

    [SerializeField] private float _averageValueCollectionTime = 2f;
    [SerializeField] private float _refreshFrequency = 0.4f;

    private float _timeSinceFpsReset = 0f;
    private float _timeSinceUpdate = 0f;
    private AverageFloat _fpsValue;

    private TMP_Text _text;

    private void Start()
    {
        _text = GetComponent<TMP_Text>();
    }

    private void Update()
    {
        float unscaledDelta = Time.unscaledDeltaTime;

        // 统一用unscaledDeltaTime计时，避免时间缩放影响
        _timeSinceFpsReset += unscaledDelta;
        // 用>=判断，并且保留超出的时间，让统计窗口精准对齐
        if (_timeSinceFpsReset >= _averageValueCollectionTime)
        {
            _timeSinceFpsReset -= _averageValueCollectionTime;
            _fpsValue.Reset();
        }

        _fpsValue.Add(1f / unscaledDelta);

        _timeSinceUpdate += unscaledDelta;
        if (_timeSinceUpdate < _refreshFrequency)
        {
            return;
        }

        int fps = Mathf.RoundToInt(_fpsValue.Average);
        _text.text = fps.ToString();

        _timeSinceUpdate = 0f;
    }
}

优化后的代码解决了上述问题，能精准控制统计周期，不受游戏时间缩放影响，同时保留了原有的平滑效果，完全满足你对精准且平滑FPS统计的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者purepelmen