DirectXでフレームレートを固定する奴

README.md

Directx-Fixed-Framerate

DirectXでフレームレート固定する奴
詳しくはブログ記事読んで、どうぞ。

sleep.cpp

#include <Windows.h>
#include <tchar.h>
#include <sstream>

#include <mmsystem.h>
#pragma comment(lib,"winmm.lib")

// 本当はグローバルにしない方が良い
const float MIN_FREAM_TIME = 1.0f / 60;
float frameTime = 0;
LARGE_INTEGER timeStart;
LARGE_INTEGER timeEnd;
LARGE_INTEGER timeFreq;
// fpsを取得するなら0で初期化しないとゴミが混ざってマイナスから始まったりする(かも知れない)
float fps = 0;

bool CreateMainWindow(HWND&, HINSTANCE, int, WNDCLASSEX&);
void run();

int WINAPI WinMain(_In_ HINSTANCE hInstance, _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance, _In_ LPSTR lpCmdLine, _In_ int nCmdShow) {

	// ウインドウ作成
	HWND hwnd;
	WNDCLASSEX wcx;
	if (!CreateMainWindow(hwnd, hInstance, nCmdShow, wcx)) { // コケたら
		// 死ぬ
		return(E_FAIL);
	}

	// メインループに入る前に精度を取得しておく
	if (QueryPerformanceFrequency(&timeFreq) == FALSE) { // この関数で0(FALSE)が帰る時は未対応
		// そもそもQueryPerformanceFrequencyが使えない様な(古い)PCではどうせ色々キツイだろうし
		return(E_FAIL); // 本当はこんな帰り方しては行けない(後続の解放処理が呼ばれない)
	}
	// 1度取得しておく(初回計算用)
	QueryPerformanceCounter(&timeStart);

	MSG msg;
	while (true) {
		if (PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE)) {
			if (msg.message == WM_QUIT) {
				break;
			} else {
				TranslateMessage(&msg);
				DispatchMessage(&msg);
			}
		} else {
			run();
		}
	}

	DestroyWindow(hwnd);
	UnregisterClass(wcx.lpszClassName, wcx.hInstance);

	return S_OK;
}

//==========================
// ここがゲームの処理と仮定
//==========================
void run() {
	// 今の時間を取得
	QueryPerformanceCounter(&timeEnd);
	// (今の時間 - 前フレームの時間) / 周波数 = 経過時間(秒単位)
	frameTime = static_cast<float>(timeEnd.QuadPart - timeStart.QuadPart) / static_cast<float>(timeFreq.QuadPart);

	if (frameTime < MIN_FREAM_TIME) { // 時間に余裕がある
		// ミリ秒に変換
		DWORD sleepTime = static_cast<DWORD>((MIN_FREAM_TIME - frameTime) * 1000);

		timeBeginPeriod(1); // 分解能を上げる(こうしないとSleepの精度はガタガタ)
		Sleep(sleepTime);   // 寝る
		timeEndPeriod(1);   // 戻す

		// 次週に持ち越し(こうしないとfpsが変になる?)
		return;
	}

	if (frameTime > 0.0) { // 経過時間が0より大きい(こうしないと下の計算でゼロ除算になると思われ)
		fps = (fps*0.99f) + (0.01f / frameTime); // 平均fpsを計算
		#ifdef _DEBUG
		// デバッグ用(デバッガにFSP出す)
		#ifdef UNICODE
		std::wstringstream stream;
		#else
		std::stringstream stream;
		#endif
		stream << fps << " FPS" << std::endl;
		// カウンタ付けて10回に1回出力、とかにしないと見づらいかもね
		OutputDebugString(stream.str().c_str());
		#endif // _DEBUG
	}

	timeStart = timeEnd; // 入れ替え
}

//==================
// イベントハンドラ
//==================
LRESULT WINAPI WinProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
	switch (msg) {
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(0);
		return 0;
	}

	return DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
}

//============================
// メインウインドウを作成する
// 戻り：失敗すればfalse
//============================
bool CreateMainWindow(HWND& hwnd, HINSTANCE hInstance, int nCmdShow, WNDCLASSEX& wcx) {
	// 初期化
	ZeroMemory(&wcx, sizeof(wcx));

	// ウインドウの設定
	wcx.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
	wcx.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
	wcx.lpfnWndProc = WinProc;
	wcx.cbClsExtra = 0;
	wcx.cbWndExtra = 0;
	wcx.hInstance = hInstance;
	wcx.hIcon = NULL;
	wcx.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
	wcx.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
	wcx.lpszMenuName = NULL;
	wcx.lpszClassName = _T("test");
	wcx.hIconSm = NULL;

	// ウインドウクラスを登録
	if (RegisterClassEx(&wcx) == 0) { // 0 == エラーの場合
		return false;
	}

	hwnd = CreateWindow(
		wcx.lpszClassName,
		wcx.lpszClassName,
		~(WS_MAXIMIZEBOX | WS_THICKFRAME) & WS_OVERLAPPEDWINDOW,
		CW_USEDEFAULT,
		CW_USEDEFAULT,
		640,
		480,
		NULL,
		NULL,
		hInstance,
		NULL
	);

	if (!hwnd) { // エラー
		return false;
	}

	// ウインドウ表示
	ShowWindow(hwnd, nCmdShow);

	return true;
}

timer.cpp

// 注：テストしたらなぜか40fpsしか出なかったのでどこか間違ってるかもです。
// fps計測周りがおかしいのかな？、どこがおかしいかわかったら教えて(はぁと

#include <Windows.h>
#include <tchar.h>
#include <sstream>

#define TIMER_ID 1
#define FREAM_RATE (1000 / 60)
// fps測定用
DWORD timeBefore;
DWORD fps = 0;

bool CreateMainWindow(HWND&, HINSTANCE, int, WNDCLASSEX&);
void run();

int WINAPI WinMain(_In_ HINSTANCE hInstance, _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance, _In_ LPSTR lpCmdLine, _In_ int nCmdShow) {

	// ウインドウ作成
	HWND hwnd;
	WNDCLASSEX wcx;
	if (!CreateMainWindow(hwnd, hInstance, nCmdShow, wcx)) { // コケたら
		// 死ぬ
		return(E_FAIL);
	}

	// fpsも欲しいなら初期化しておこう
	timeBefore = GetTickCount();
	// タイマーセット
	SetTimer(hwnd, TIMER_ID, FREAM_RATE, NULL);

	MSG msg;
	while (true) {
		if (PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE)) {
			if (msg.message == WM_QUIT) {
				break;
			} else {
				TranslateMessage(&msg);
				DispatchMessage(&msg);
			}
		} else {
			// CPUが過負荷(いわゆるビジーループ)になるので少し休ませる
			Sleep(5);
		}
	}

	// タイマーはウインドウの破棄と同時に自動で破棄されるらしい
	// が、信用ならないので自分でもやっておく
	KillTimer(hwnd, TIMER_ID);

	DestroyWindow(hwnd);
	UnregisterClass(wcx.lpszClassName, wcx.hInstance);

	return S_OK;
}

//==========================
// ここがゲームの処理と仮定
//==========================
void run() {
	// ゲームの処理をほげほげ

	// fpsを加算
	++fps;

	if ((GetTickCount() - timeBefore) >= 1000) { // 1秒以上経過している
		#ifdef _DEBUG // デバッグ用(デバッガにFSP出す)
		#ifdef UNICODE
		std::wstringstream stream;
		#else
		std::stringstream stream;
		#endif
		stream << fps << " FPS" << std::endl;
		OutputDebugString(stream.str().c_str());
		#endif

		// 0にリセット
		fps = 0;
		// リセット
		timeBefore = GetTickCount();
	}
}

//==================
// イベントハンドラ
//==================
LRESULT WINAPI WinProc(HWND hwnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
	switch (msg) {
	case WM_DESTROY:
		PostQuitMessage(0);
		return 0;
	case WM_TIMER: // タイマーによる割り込み
		// ゲームの処理を実行
		run();
		return 0;
	}

	return DefWindowProc(hwnd, msg, wParam, lParam);
}

//============================
// メインウインドウを作成する
// 戻り：失敗すればfalse
//============================
bool CreateMainWindow(HWND& hwnd, HINSTANCE hInstance, int nCmdShow, WNDCLASSEX& wcx) {
	// 初期化
	ZeroMemory(&wcx, sizeof(wcx));

	// ウインドウの設定
	wcx.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
	wcx.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
	wcx.lpfnWndProc = WinProc;
	wcx.cbClsExtra = 0;
	wcx.cbWndExtra = 0;
	wcx.hInstance = hInstance;
	wcx.hIcon = NULL;
	wcx.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
	wcx.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);
	wcx.lpszMenuName = NULL;
	wcx.lpszClassName = _T("test");
	wcx.hIconSm = NULL;

	// ウインドウクラスを登録
	if (RegisterClassEx(&wcx) == 0) { // 0 == エラーの場合
		return false;
	}

	hwnd = CreateWindow(
		wcx.lpszClassName,
		wcx.lpszClassName,
		~(WS_MAXIMIZEBOX | WS_THICKFRAME) & WS_OVERLAPPEDWINDOW,
		CW_USEDEFAULT,
		CW_USEDEFAULT,
		640,
		480,
		NULL,
		NULL,
		hInstance,
		NULL
	);

	if (!hwnd) { // エラー
		return false;
	}

	// ウインドウ表示
	ShowWindow(hwnd, nCmdShow);

	return true;
}