【Unity】使用FixedUpate以及Upate的注意点

前言

在实际使用Update和FixedUpdate时，遇到一些操作在FixedUpdate不生效的情况。在网上找了一圈要么是一些还没官方文档通俗易懂的定义，要么没有解释到位没能解惑，于是自己根据官方文档分析并通过自己测试做出一些总结。

 

一、定义

先放出官方解释：https://docs.unity.cn/cn/2021.2/ScriptReference/MonoBehaviour.FixedUpdate.html

Update：按实际帧率调用，受运行时设备的性能及一帧需要渲染物件数量和质量的影响。 游戏从场景简单的地方移动到场景复杂的地方时会出现卡顿，往往就是一帧中加载的东西突然增加，加载时间变长导致帧数变少。

FixedUpdate：按固定的帧率调用，根据设置步长固定间隔的执行。例如：设置50帧，那么不管实际帧中一帧执行了多少秒，FixedUpdate固定每0.02s调用一次。

 

二、deltaTime和fixedDeltaTime

Time.deltaTime在官方的定义为：完成上一帧所用的时间（以秒为单位），用通俗易懂的话来描述就是，每一帧所间隔的时间。而Time.fixedDeltaTime也能适用于该解释。

例如：50fps，那么对于fixedDeltaTime就是一个固定值0.02。而deltaTime会受设备性能和渲染情况影响，可能前10帧不稳定足足加载了0.4s，平均每帧0.04s，剩下的40帧平均一下就只剩0.015s了。

在Update中使用位移相关的逻辑时，就会有人建议用速度 Speed * Time.deltaTime 使操作边顺滑，这就类似于权重计算，因为1s的Time.deltaTime的和为1，这就确保了每秒位移的距离是相同的。但这么使用实际上只是解决了单位时间位移不同的问题，在帧率变换明显时这种做法还是会显得卡顿。

想象一下，你的角色正在以匀速10m/s的速度狂奔，突然跑到了新环境帧率猛地降到了10fps，第1帧加载了0.6s，后9帧加载0.4s，虽然因为使用了Speed * Time.deltaTime使得你的角色这一秒和前面一样都跑了10m，但毫无疑问你会看到你的角色闪现了一下。

基于上述情况，把处理物理逻辑的代码放到固定时间执行的FixedUpdate中处理会更加流畅，不会因为实际帧率的变化导致刷新角色行为变得时快时慢（简单说就是一卡一卡的，甚至发生“闪现”）。

 

三、FixedUpdate中跳跃失效问题

那么一股脑把物理逻辑的代码都放入FixedUpdate就行了吗？有问题！

例如控制角色跳跃（Jump）的KeyDown或ButtonDown放在FixedUpdate中，会出现 按键没有反应 或 按下一次键执行了多次 的情况。根据官方文档对FixedUpdate的解释不难推测，FixedUpdate的执行是基于实际帧的。

实际帧率100fps > 固定帧率 50fps的情况 ，FixedUpdate是较为均匀的在这100帧中每2帧执行一次。如果KeyDown或ButtonDown事件触发在实际帧的1帧，3帧，4帧，7帧...，而FixedUpdate是在实际帧的2帧，4帧，6帧，8帧执行，那么就会出现“丢帧”，漏掉了1帧，3帧，7帧，只执行了第4帧的事件。

实际帧率25fps < 固定帧率50fps的情况，FixedUpdate就在每0.02s较为均匀的多次执行实际帧内容。如果KeyDown或ButtonDown事件触发在实际帧的 1帧（0.05s），2帧（0.03s）, 3帧（0.06s）总计0.14s，而FixedUpdate就可能在这0.14s中执行了7次实际帧触发的事件，导致3次按键产生了7次响应。

 

这里提供一种验证方式，在FixedUpdate中写一个KeyDown或ButtonDown事件，分别调节FixedUpdate的固定帧率大致为实际帧率的0.25倍，0.5倍，1倍，1.5倍，2倍，然后快速或匀速按键。结果会发现按键次数和打印日志次数跟这个倍数相符合。（比如：固定帧率为实际帧率的0.25倍（1/4），那么就能看到大概按键4次打印一次结果）

void FixedUpdate()
{
  if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Q))
  {
    print("Q key pressed");
  }
}

图中为固定帧率和实际帧率近似1:1的情况

 

四、对Update和FixedUpdate的一些使用建议

基于上述结论，把物理逻辑部分放在FixedUpdate中时，

如果涉及到一些单次按键的情况，考虑到可能会出现“丢帧”，可以把这些单次按键的输入检测放在Update中，确保能捕获到该事件。

void Update()
{
  if(Input.GetKeyDown(KeyCode.Q))
    isPressed = true;
}

void FixedUpdate()
{
  if (isPressed)
  {
    //执行触发按键的一些逻辑
    isPressed = false;
  }
}