缓慢会话（仅限游戏）

缓慢会话是 Google Play 管理控制台中的一项新的 Android 指标指标。缓慢会话是指超过 25% 的帧速度缓慢的会话。如果帧在上一帧呈现后 50 毫秒内未呈现（相当于 20 FPS），则该帧速度缓慢。Android 指标还会报告第二个缓慢会话指标，目标为 34 毫秒（相当于 30 FPS）。使用缓慢会话，您可以了解游戏的帧速率性能，这会影响游戏对用户的流畅度和流畅度。

Play 将会适时开始将用户引导到无法在手机上实现 20 FPS 的游戏。请注意，Android 指标仅在您的游戏运行一分钟后才会开始监控帧速率。

访问我们的 帮助中心，详细了解此指标。

Pie chart-like graphics that show the number of slow frames and non-slow frames.
图 1. Android 指标中的缓慢会话。

如何测量 FPS 并检测慢帧

Android dumpsys surfaceflinger timestats 命令提供正在渲染的所有层的平均 FPS 和呈现到呈现时间直方图。帧的呈现到呈现时间是当前帧和上一帧绘制之间的时间间隔。以下是使用该命令收集游戏 FPS 的分步说明

  1. 使用带有标志 enable 和 clear 的命令开始捕获信息

    adb shell dumpsys SurfaceFlinger --timestats -clear -enable

  2. 当游戏运行足够长的时间后，再次运行带有标志 dump 的命令来转储信息

    adb shell dumpsys SurfaceFlinger --timestats -dump

    转储的信息提供了所有由 SurfaceFlinger 渲染的层的总帧数和 presentToPresent 直方图。**您必须根据 layerName 过滤找到您游戏的部分**

    layerName = SurfaceView[com.google.test/com.devrel.MainActivity]@0(BLAST)#132833

    会话的慢帧率可以根据每个层的帧率信息计算。

    例如，20 FPS 慢帧百分比 = (54 毫秒到 1000 毫秒的值之和) / 总帧数 x 100

    totalFrames = 274
...
presentToPresent histogram is as below:
0ms=0 1ms=0 2ms=0 3ms=0 4ms=0 5ms=0 6ms=0 7ms=0 8ms=0 9ms=0 10ms=0 11ms=0 12ms=0
13ms=0 14ms=0 15ms=0 16ms=1 17ms=0 18ms=0 19ms=0 20ms=0 21ms=0 22ms=0 23ms=0
24ms=0 25ms=0 26ms=0 27ms=0 28ms=0 29ms=0 30ms=0 31ms=0 32ms=0 33ms=269 34ms=0
36ms=0 38ms=0 40ms=0 42ms=0 44ms=0 46ms=0 48ms=0 50ms=1 54ms=0 58ms=0 62ms=0
66ms=0 70ms=1 74ms=0 78ms=0 82ms=0 86ms=0 90ms=0 94ms=0 98ms=0 102ms=0 106ms=0
110ms=0 114ms=0 118ms=0 122ms=0 126ms=0 130ms=0 134ms=0 138ms=0 142ms=0 146ms=0
150ms=0 200ms=0 250ms=0 300ms=0 350ms=0 400ms=0 450ms=0 500ms=0 550ms=0 600ms=0
650ms=0 700ms=0 750ms=0 800ms=0 850ms=0 900ms=0 950ms=0 1000ms=0

    每个层的平均 FPS 也显示在转储中

    ...
averageFPS = 30.179
...

  3. 收集完所有信息后，您应该使用标志 disable 禁用 timestats

    adb shell dumpsys SurfaceFlinger --timestats -disable

慢帧原因和解决方案

帧在屏幕上呈现或渲染的时间比开发者目标时间更长，可能有许多原因。游戏可能是**CPU/GPU 受限**的。或者设备**过热并激活节流热状态**。或者**游戏的帧率与设备的显示刷新率不匹配**。

使用 Android 帧率调整 (Swappy)、Vulkan 和 ADPF 来解决这些问题并提高游戏的性能。

什么是 Swappy

Android 帧率调整库，也称为 Swappy，是 AGDK 库 的一部分。Swappy 帮助 OpenGL 和 Vulkan 游戏在 Android 上实现流畅的渲染和正确的帧率调整。

帧率调整是游戏逻辑和渲染循环与操作系统的显示子系统和底层显示硬件的同步。Android 显示子系统旨在避免在显示硬件在更新过程中切换到新帧时可能出现的视觉伪像（称为撕裂）。为了避免这些伪像，显示子系统执行以下操作

  • 在内部缓冲过去帧
  • 检测延迟帧提交
  • 在检测到延迟帧时重复显示过去帧

如何在本地项目中使用 Swappy

请参阅以下指南，将 Android 帧率调整库集成到您的游戏中

如何在 Unity 游戏引擎中使用 Swappy

Unity 已将 Android 帧率调整集成到其引擎中。要启用 Unity 2019.2 或更高版本中的此功能，请在 *项目设置 > 播放器 > 设置* 的 *Android > 分辨率和显示* 下勾选优化帧率调整复选框

Project settings dialog.
图 2. 在 Unity 引擎中启用帧率调整。

或者，您可以在逻辑代码中以编程方式启用 优化帧率调整选项，以允许 Unity 均匀分布帧，从而减少帧率的差异，创建更流畅的游戏体验。

如何在虚幻游戏引擎中使用 Swappy

虚幻 4.25 及更高版本集成了 Android 帧率调整库，它是 Android 游戏开发套件 的一部分。移动帧率调整 文章解释了如何启用 Android 帧率调整库以及如何从 C++ 代码控制帧率调整。

什么是 Vulkan

Vulkan 是一种现代跨平台 3D 图形 API，旨在最大程度地减少设备图形硬件与您的游戏之间的抽象。Vulkan 是 Android 上主要的低级图形 API，取代了 OpenGL ES。OpenGL ES 仍然受 Android 支持，但不再处于积极的特性开发中。

Vulkan 比 OpenGL ES 提供以下优势

  • 更有效的架构，在图形驱动程序中具有更低的 CPU 开销
  • 新的优化策略，以提高 CPU 性能
  • OpenGL ES 中没有的新图形特性，例如无绑定 API 和光线追踪

如何在本地 Android 项目中使用 Vulkan

《Android 上的 Vulkan 入门》代码实验室将指导您完成设置 Vulkan 渲染管线并随后在屏幕上渲染带纹理的旋转三角形。使用代码实验室了解如何渲染您的游戏图形。

如何在 Unity 游戏引擎中使用 Vulkan

要启用 Unity 上的自动设备选择，请按照以下步骤配置 自动图形 API。

Project settings dialog.
图 3. 启用 Unity 自动图形 API。

或者，您可以通过禁用 *自动图形 API* 手动启用 Vulkan，并将 Vulkan 放在 *图形 API* 列表中的最高优先级。如果您使用的是 Unity 2021.1 或更早版本，这是使用 Vulkan 的唯一方法。

Project settings dialog.
图 4. 在 Unity 中手动选择 Vulkan 作为主要图形 API。

使用 VkQuality Unity 引擎插件 为您的游戏在特定设备上使用的图形 API 提供启动时建议。

如何在虚幻游戏引擎中使用 Vulkan

要启用 Vulkan 图形 API，请导航到 *项目设置 > 平台 > Android > 构建* 并选择 *支持 Vulkan*。当您选择 *支持 Vulkan* 和 *支持 OpenGL ES3.2* 时，虚幻默认情况下使用 Vulkan。如果设备不支持 Vulkan，虚幻将回退到 OpenGL ES 3.2。

Project settings dialog.
图 5. 在虚幻引擎中启用 Vulkan。

如果您正在使用已知在某些设备上表现不佳的特定 Vulkan 功能，您可以自定义您的 BaseDeviceProfile.ini 文件以排除这些设备。查看 为 Android 自定义设备配置文件和可扩展性 了解如何自定义 BaseDeviceProfile.ini。由于新的设备驱动程序可能会修复先前已知的错误设备，请保持您的 *BaseDeviceProfile.ini* 文件更新以获得所有优化。

什么是 ADPF

基于 Android 上的动态热、CPU 和 GPU 管理功能，Android 动态性能框架 (ADPF) 优化游戏。重点是游戏，但您也可以将这些功能用于其他性能密集型应用程序。

ADPF 是一组 API，允许游戏和性能密集型应用程序更直接地与 Android 设备的电源和热系统交互。使用这些 API，您可以监控 Android 系统上的动态行为，并在不会使设备过热的可持续水平上优化游戏性能。

以下是主要的 ADPF 功能

  • 热 API：监控设备的热状态，以便应用程序可以在变得不可持续之前主动调整工作负载。
  • CPU 性能提示 API：提供性能提示，让 Android 为工作负载选择合适的性能设置（例如，CPU 操作点或核心）。
  • 游戏模式 API 和游戏状态 API：通过根据用户的设置和游戏特定配置优先考虑性能或电池寿命特性，来启用游戏玩法优化。
  • 固定性能模式：在基准测试期间在设备上启用固定性能模式，以获得不受动态 CPU 时钟改变影响的测量值。
  • 节能模式：告诉会话，性能提示会话中的线程可以安全地调度为优先考虑节能而不是性能。在 Android 15（API 级别 35）中可用。

如何在本地 Android 项目中使用 ADPF

《将适应性功能集成到您的本地游戏中》代码实验室将指导您将 ADPF 功能集成到您的游戏中，并提供您可以按照自己的节奏完成的步骤。在代码实验室结束时，您将已集成以下功能

  • 热 API：侦听设备热状态，并在设备陷入热节流状态之前做出反应。
  • 游戏模式 API：了解玩家优化偏好（最大限度地提高性能或节省电池）并相应地调整。
  • 游戏状态 API：让系统了解您的游戏状态（加载、玩、UI 等），系统可以相应地调整资源（提升 I/O 或 CPU、GPU 等）。
  • 性能提示 API：让系统了解您的线程模型和工作负载，以便系统可以相应地分配资源。

如何在 Unity 游戏引擎中使用 ADPF

Unity 的自适应性能 是一个面向希望优化其移动游戏的游戏开发人员的工具，特别是针对不同的 Android 生态系统。自适应性能使您的游戏能够实时适应设备的性能和热特性，从而确保流畅而高效的游戏体验。

自适应性能 Android 提供程序 将指导您完成在 Unity 中实现 ADPF 的步骤。

Project settings dialog.
图 6. 在 Unity 引擎中集成 ADPF。

如何在虚幻游戏引擎中使用 ADPF

Project settings dialog.
图 7. 在虚幻引擎中集成 ADPF。
  1. 下载 插件
  2. 将插件复制到项目插件文件夹中
  3. 在虚幻编辑器中启用 ADPF 虚幻引擎插件
  4. 重新启动虚幻编辑器
  5. 构建和烘焙 游戏

用于 虚幻引擎 的 Android 动态性能框架(ADPF) 插件提供稳定的性能并防止热节流。从 GitHub 下载插件。此插件通过设置 虚幻控制台值 来更改功能。

上一步
慢速渲染
下一步
停滞的部分唤醒锁