软件学报

作者：梁宇智，霍宇驰，王锐

单位：梁宇智，计算机辅助设计与图形学国家重点实验室(浙江大学), 浙江 杭州 31005811,霍宇驰，计算机辅助设计与图形学国家重点实验室(浙江大学), 浙江 杭州 31005802,王锐，计算机辅助设计与图形学国家重点实验室(浙江大学), 浙江 杭州 31005803

关键词：实时绘制;能耗优化;自适应帧率调整

基金：国家自然科学基金(61906090, U20B2064, 61773208); 江苏省自然科学基金(BK20191287, BK20170809); 中央高校基本科研业务费专项资金(30920021131); 中国博士后科学基金(2018M632304)

随着移动设备的广泛普及, 其图形处理器的性能也逐渐增强. 为了满足用户对卓越体验的不断追求, 移动设备屏幕分辨率和刷新率每年都在不断提升. 与此同时, 移动游戏中的可编程绘制流水线也变得日益复杂, 这导致游戏应用成为移动设备功耗的主要来源. 研究了移动游戏中的绘制流水线, 提出一种运动感知的绘制帧率调整方法, 以在节能模式下保证绘制质量. 与以往仅考虑历史帧绘制误差的预测模型不同, 该方法通过建立摄像机位姿和帧间绘制误差的非线性关系模型, 通过未来帧新的摄像机位姿预测其绘制误差, 实现更为精确的帧率调整策略. 此外, 该方法还包括一个轻量级的场景识别模块, 可根据玩家所处特定场景有针对性地调整误差阈值, 从而采用不同程度的帧率调整策略. 在定量对比上, 相比只考虑历史帧误差的预测模型, 构建的模型在游戏帧序列上的预测准确性提高30%以上. 同时, 在用户实验的定性对比上, 相同跳帧比例下该方法能够得到用户体验更好的绘制效果. 提出的算法融合了历史帧误差和摄像机位姿变化信息, 能够预测出更准确的未来帧误差. 算法结合预测结果和场景识别结果, 实现了更好的动态帧率调整效果.

来源：2025年第2期

《软件学报》期刊编辑部

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