소프트웨어 렌더러 만들기 - 10 (DeltaTime 및 fps 측정 구현)

여기까지의 작업내용: https://github.com/hwi-middle/HimchanSoftwareRenderer/tree/edb995170a50bb1f7e3d466fae34a2722dcd5b4d

GitHub - hwi-middle/HimchanSoftwareRenderer: C++로 구현한 소프트웨어 렌더러입니다.

고해상도 타이머

성능 측정(fps)과 DeltaTime 구현을 위해서 C/C++ 표준 라이브러리를 이용해야하나 싶었는데, CK 렌더러를 살펴보니 힌트를 얻을 수 있었다. 바로 Windows에서 고해상도 타이머를 제공하는 것이었다.

 

아래 두 함수를 이용하여 고해상도 타이머를 이용한 성능측정을 구현할 수 있다.

 

• QueryPerformanceFrequency: 고해상도 타이머의 주파수를 반환한다.
• QueryPerformanceCounter: 고해상도 타이머의 현재 값을 가져온다.

Frequency는 1초에 몇 번 Tick이 발생하는지에 대한 값이고 Counter는 현재까지 쌓인 Tick 수를 가져올 것이다. QueryPerformanceCounter로 현재 시간에서 가장 최근에 저장했던 시간을 빼주고(시간 계산), QueryPerformanceFrequency로 가져온 값을 나눠주면(초 단위로 변환) DeltaTime이 구현된다.

 

이 DeltaTime으로 1을 나눠주면 현재 fps 값을 계산할 수 있다. 

Application::Application(uint32 InWidth, uint32 InHeight, WinRenderer* InRenderer) : Renderer(InRenderer), Width(InWidth), Height(InHeight)
{
	Renderer->Initialize(Width, Height);
	QueryPerformanceFrequency(&Frequency);
	QueryPerformanceCounter(&PrevTime);
}

//...

void Application::PostUpdate()
{
	GetRenderer().SwapBuffer();

	QueryPerformanceCounter(&CurrentTime);
	DeltaTime = static_cast<float>(CurrentTime.QuadPart - PrevTime.QuadPart) / Frequency.QuadPart;
	PrevTime = CurrentTime;
	Fps = 1.0f / DeltaTime;
}

코드로 구현하면 이렇다. 매우 간단하다!

 

// ...
TCHAR g_title[256];
// ...

int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpszCmdParam, int nCmdShow)
{
	// ...
    while (true)
	{
        // ...
		appliction.Tick();
		_stprintf_s(g_title, _T("Himchan Software Renderer (%.2f fps)"), appliction.GetFps());
		SetWindowText(hWnd, g_title);
	}
    
    // ...
}

 

그리고 창의 제목 바에 fps를 표시해보자.

그리하여, 구현된 내용.

API에서 제공된 기능이 사용하기에 너무 간편해서 날로 먹는 기분이랄까?

어쨌든 이 부분도 구현했으니, 이제 최적화에 들어가보자.