A-tit indd

Часть III

---

142
Двойной буфер (Double Buffer) — 
Паттерны программирования игр
Двойной буфер 
(Double Buffer)
«Заставляет серию последовательных действий по-
являться мгновенно и казаться одновременными».
Мотивация
В душе любой компьютер — это последовательное со-
здание. Мощь компьютеров заключается в способности 
разбить огромные задачи на крошечные шаги, которые 
могут быть выполнены один за другим. Хотя иногда воз-
никает необходимость отобразить пользователям ре-
зультат нескольких действий за один мгновенный шаг, 
заставляя зрителей поверить, будто действия выполня-
лись одновременно.
Типичный пример, относящийся почти к каждому иг-
ровому движку, — это рендеринг. Когда игра отрисовы-
вает мир, который виден пользователю, это происходит 
по частям — горы вдалеке, склоны холмов, деревья, все 
в свою очередь. Если бы пользователь 
видел
все шаги, 
иллюзия гармоничного мира рухнула бы. Сцены долж-
ны обновляться плавно и быстро, образуя последова-
тельность законченных кадров, сменяющих друг друга 
мгновенно.
Двойная буферизация (Double Buffering) позволяет 
решить проблему одномоментности, но, чтобы понять 
как
, нам надо разобраться в принципе работы компью-
терной графики вообще.
Глава 8
Потоки и многоядерная 
архитектура делают все 
это не таким актуаль-
ным, но даже несколько 
ядер способны выпол-
нять всего несколько 
операций параллельно.

---

Паттерны программирования игр
— Паттерны очередности
143
Как работает компьютерная графика (кратко)
Видеодисплей, как и любой компьютерный монитор, 
рисует один пиксель за момент времени. Он проходит 
по каждому пикселю строки слева направо, затем спу-
скается на следующую строчку пикселей. Когда достига-
ется правый нижний угол, происходит переход в левый 
верхний, и процесс начинается сначала. Каждый такой 
проход происходит настолько быстро, примерно 60 раз 
в секунду, что остается незаметным для глаза. Мы видим 
просто набор разноцветных пикселей — изображение.
Можете представить этот процесс как процесс поли-
ва экрана пикселями из шланга. Отдельные цвета подво-
дятся к шлангу и выливаются последовательно на экран, 
каждый в свою очередь. Так как узнать, в каком порядке 
подводить пиксели к шлангу?
Для большинства компьютеров ответ — взять их 
из 
кадрового буфера
(framebuffer). Он представляет со-
бой массив пикселей в памяти, фрагмент оперативной 
памяти, где каждые несколько байт представляют цвет 
одного пикселя. И шланг при распылении просто считы-
вает цвета из массива по байту за раз.
Но в любом случае, чтобы наша игра появилась на эк-
ране, нам надо просто заполнить этот массив. Все не-
вероятно продвинутые алгоритмы обработки графики, 
по сути, делают следующее: записывают значения бай-
тов в кадровый буфер. Но есть небольшая проблема.
Ранее я уже говорил, что природа компьютеров по-
следовательная. То есть если компьютер сейчас выпол-
няет код, ответственный за рендеринг, нам не стоит 
ожидать, будто он займется еще чем-то одновременно. 
Дело действительно обстоит почти так, но есть пара ве-
щей, которые 
происходят
во время выполнения про-
граммы. Одна из них —
непрерывное
считывание кадро-
вого буфера дисплеем. И оно может обернуться для нас 
проблемой.
Допустим, нам надо отобразить на экране улыбаю-
щееся лицо. Программа начинает циклично проходить 
Мое объяснение, 
эм-м-м, «упрощено». 
Если вы хорошо разби-
раетесь в низкоуровне-
вом аппаратном обеспе-
чении и сейчас вас 
передернуло, то пропу-
стите эту часть и пере-
ходите к следующему