Ixeris

Ixeris

概述

Ixeris 是一个通过优化事件轮询来提升客户端性能的模组。

你可能注意到，移动鼠标时 FPS 会明显下降。部分 FPS 降低是因为转动视角时，游戏需要执行额外的工作，例如计算区块的可见性。然而，由于原生代码在轮询事件时效率低下，以及 JNI 回调开销，一部分原本可以用于渲染的 CPU 时间被不必要地耗费在了事件轮询上。在 Windows 上，这种情况尤为明显，尤其是当鼠标轮询率较高时。

Ixeris 主要通过以下两项措施解决这一问题：

• 多线程事件轮询。Ixeris 不再让渲染和事件轮询运行在同一线程上，而是让事件轮询在主线程中执行，并将渲染交给单独的渲染线程。
• 缓冲原始输入（仅限 Windows）。将输入轮询方式从效率低下的 GetRawInputData（每个输入事件调用一次）切换为 GetRawInputBuffer，后者允许批量读取原始输入消息（所有事件只需调用一次）。此外，在 Java 代码中执行这项工作还使我们能够消除 JNI 回调开销。

基准测试

这些测试均在世界完全加载且帧率稳定后进行。

测试 1：游戏内

该测试比较鼠标被捕获时的性能，即光标不可见时的性能。测试在没有实体的超平坦世界中进行。

该测试在 Windows 上进行，Ixeris 默认使用缓冲原始输入来提升性能。“Ixeris，未缓冲”列显示的是禁用该选项后的 FPS。

测试 2：菜单中

该测试比较鼠标未被捕获时的性能，即光标可见时的性能，例如 F3+Esc 暂停界面。在这种情况下，游戏不会使用原始输入，因为它需要知道实际的光标位置，而不是原始的相对移动量。轮询率为 1000Hz。

“空闲 FPS”列显示鼠标未移动时的 FPS，后面两列则分别显示快速在游戏窗口上移动鼠标时，未使用 Ixeris 和使用 Ixeris 的 FPS。请注意，该测试是在 Ixeris 首次发布时进行的，此后已经进行了许多改进。

技术细节

线程安全

在当前状态下，Ixeris 不应破坏线程安全性。通过 glfwSet*Callback 注册的回调会在渲染线程上执行。如果在其他线程中调用了必须在主线程上调用的 GLFW 函数，这些调用会被分派到主线程。这些调用如果可以安全延迟，可能会立即返回；否则可能会阻塞调用方，直到调用完成。

从 3.1.0 版本开始，Ixeris 严格遵守 GLFW 文档中的线程安全要求。

GLFW 状态缓存

大多数 GLFW 函数都必须在主线程中调用。然而，许多模组可能会在渲染线程中调用它们。为避免线程间通信带来的性能下降，Ixeris 会缓存常用的 GLFW 状态，使任何线程都能快速访问，而无需将调用转发到主线程。这些缓存是安全的，不会引入额外的延迟。

增强型帧率限制器

原版的帧率限制器（26.1 之前）存在缺陷，它使用 glfwWaitEventsTimeout 进行休眠。然而，该函数无法在渲染线程中调用，因此在 Ixeris 下无法发挥最佳效果。

Ixeris 以混合方式重写了帧率限制器：先进行精确休眠，并在剩余等待时间很短时切换为自旋等待。

术语表

• 主线程是游戏启动时所在的线程。大多数 GLFW 函数都必须在此线程上调用，它还负责事件轮询。
• 渲染线程负责游戏通常所做的一切工作，事件轮询除外。

在原版 Minecraft 中，这两个术语指的是同一个线程。