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GameLoop

1. Tick 처리
2. Draw 수행 </aside>

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플레이어 객체, 적 객체, 배경이미지 등의 리소스들은 초기화 단계에서 생성

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1. Tick 처리

   1. 시간처리

   • 60FPS란 초당 60번 게임 로직이 업데이트된다는 뜻

   • 1초는 1000밀리초(ms)이고, 이를 60으로 나누면 약 16.67ms

   • 한 게임 프레임에 할당되는 시간 = 16.67ms

   • 만약 프레임이 그보다 더 잘나오면 그 사이의 위치를 보간

     InterpolatePosition(fAlpha)

   • 경과시간(Delta Time)

     • 지난 프레임 이후 얼마만큼의 시간이 흘렀는지
     • 프레임 업데이트나 보간에 사용

   • QCGetCounter()

     • 고해상도 타이머
     • 매우 짧은 시간 간격(마이크로초 단위까지)도 정밀하게 측정
     • 프레임 간 경과 시간(Delta Time)을 정확하게 측정하는데 사용
     • QCMeasureElapsedTick(CurCounter, m_PrvCounter) 로 DeltaTime 계산

   • GetTickCount64()

     • 시스템이 부팅된 이후 경과한 시간을 밀리초 단위로 반환
     • QCGetCounter() 는 카운터값이므로 ms 단위가 아닌데 GetTickCount64() 는 ms단위를 바로 리턴하므로 전체 게임 실행 시간이나 타임스탬프를 기록할 때 유용
     • OnGameFrame(CurTick) 에서 CurTick을 통해 언제 로직처리가 발생했는지 활용
     • 예를 들어 적이 죽은 시점의 타임스탬프를 기록하여 이를 활용할 수도 있음

2. 프레임 선형보간

• 프레임이 60fps보다 높을 시 위치값을 선형보간

• fAlpha = fElpasedTick / m_fTicksPerGameFrame

  • fAlpha 값은 0과 1 사이의 값을 가지며, 이는 두 위치(이전 위치와 현재 위치) 사이에서 어느 정도 보간(중간값 계산)을 할지를 결정

• 선형보간 수식

  • $P_{interpolated} = P_{old} + α * (P_{current} - P_{old})$
  • fAlpha = 0 이면 $P_{old}$ 와 동일
  • fAlpha = 1 이면 $P_{current}$ 와 동일
  • 0 < fAlpha < 1 이면 $P_{old}$ 와 $P_{current}$ 사이의 선형 보간된 중간 값

3. 매 프레임마다 플레이어, 적, 배경이미지 등의 위치값 업데이트

4. 매 프레임마다 Collision 처리

5. 매 프레임마다 그 외 게임 로직들 처리

1. 화면 그리기

   1. BackBuffer에 Lock 수행
   • BackBuffer에 Lock을 걸어 그 버퍼에 접근할 수 있도록 처리
   • m_pDDraw->BeginDraw() 에서 Lock 수행
   • m_pDDBack->Lock(nullptr, &ddsc, DDLOCK_WAIT | DDLOCK_WRITEONLY, nullptr);
   • Lock 수행 시, &ddsc에 Access 할 수 있는 메모리 주소가 저장되고, 해당 메모리 주소를 m_pWriteBuffer 멤버 변수에 저장
   2. 배경이미지 그리기

   • DrawBitmap(int sx, int sy, int iBitmapWidth, int iBitmapHeight, char* pBits) 에 의해 배경이미지를 Draw (Buffer에 픽셀값을 넣음)

   • char* pBits

     • m_pBackImage->GetRawImage() 로 얻어온 배경이미지 데이터에 대한 포인터

   • m_pWriteBuffer

     • Lock을 통해 얻어온 BackBuffer의 시작주소를 가지는 포인터

   • char* pSrc

     • pSrc = pBits + (ivSrcStart.x + ivSrcStart.y * iBitmapWidth) * 4
     • ivSrcStart는 Clipping 이후 이미지 좌표계에서의 이미지의 좌상단 좌표
     • 픽셀당 4Byte (RGBA 32bit)
     • pSrc는 픽셀이미지가 저장된 메모리상에서의 Clipping 이후 시작주소

   • char* pDest

     • pDest = m_pWriteBuffer + (ivDestStart.x * 4) + ivDestStart.y * m_dwWriteBufferPitch

     • pDest는 화면(BackBuffer) 상에서 이미지가 그려지기 시작하는 시작주소

     • ivDestStart는 화면(BackBuffer)에서 이미지가 그려지기 시작하는 좌표

     • 수식이 pSrc 와 다른 이유는 Surface 메모리 구조에서의 Pitch개념 때문

     • 배경이미지의 경우, 전체화면에 다 그려지므로 버퍼좌표계상에서 시작좌표는 (0, 0)

   • 이후 Loop를 돌며 pSrc 의 각 픽셀값들을 pDest 에 저장하여 BackBuffer에 Draw

   • 투명이 없는 배경 이미지이므로 모든 픽셀들에 대해 전부 하나씩 Draw수행

   • BackBuffer에 Draw하는 코드분석

3. 0번 압축을 통한 그리기

• 투명이 있는 이미지는 전부 그릴필요가 없으므로 0번압축을 통해 필요한 데이터만 저장

• 0번압축 시킨 데이터에 해당하는 부분만 Draw하면됨

• Clipping하는 부분에 대한 설명은 DirectDraw 문서의 Clipping부분 참고

• 먼저 0번 압축된 데이터는 COMPRESSED_LINE 구조체들의 배열에 저장됨

• 배열의 원소마다 각 Line들의 압축된 픽셀데이터와 메타데이터가 존재

• pLineDesc는 포인터배열로 증감연산자 수행 시 배열의 다음 인덱스(구조체)로 넘어감

struct COMPRESSED_LINE
{
	DWORD	dwStreamNum;
	DWORD	dwLineDataSize;
	PIXEL_STREAM*	pPixelStream;
};

struct PIXEL_STREAM
{
	WORD	wPosX;
	WORD	wPixelNum;
	DWORD	dwPixel;
};

// sx, sy : DirectX 스크린 좌표계상에서의 위치
BOOL CDDrawDevice::DrawImageData(int sx, int sy, const CImageData* pImgData)
{
	BOOL	bResult = FALSE;

#ifdef _DEBUG
	if (!m_pWriteBuffer)
		__debugbreak();

#endif

	int iScreenWidth = (int)m_dwWidth;

	int iBitmapWidth = (int)pImgData->GetWidth();
	int iBitmapHeight = (int)pImgData->GetHeight();

	INT_VECTOR2	ivSrcStart = {};
	INT_VECTOR2	ivDestStart = {};

	INT_VECTOR2	ivPos = { sx, sy };
	INT_VECTOR2	ivImageSize = { iBitmapWidth, iBitmapHeight };
	INT_VECTOR2 ivDestSize = {};

	if (!CalcClipArea(&ivSrcStart, &ivDestStart, &ivDestSize, &ivPos, &ivImageSize))
		goto lb_return;

	
	const COMPRESSED_LINE* pLineDesc = pImgData->GetCompressedImage(ivSrcStart.y);
	
	// pDestPerLine는 화면(백버퍼)에서 복사할 행의 시작 주소
	// m_dwWriteBufferPitch는 한 행의 바이트 크기이므로 ivDestStart.y행부터 그리기 시작하게 됨
	
	// ivDestStart는 화면(BackBuffer)에서 이미지가 그려지기 시작하는 좌표
	
	char* pDestPerLine = m_pWriteBuffer + (ivDestStart.y) * m_dwWriteBufferPitch;	
	
	for (int y = 0; y < ivDestSize.y; y++)
	{
		// 한 Line씩 차례대로 처리
		// dwStreamNum = 해당 Line의 압축된 Color 구간(PIXEL_STREAM) 개수
		// PIXEL_STREAM은 여러 개 연속된 Color 정보를 압축한 구조체
		
		for (DWORD i = 0; i < pLineDesc->dwStreamNum; i++)
		{
			PIXEL_STREAM*	pStream = pLineDesc->pPixelStream + i;
			
			// dwPixelColor = 현재 픽셀 색상
			// iPixelNum = 연속된 픽셀 개수
			DWORD	dwPixelColor = pStream->dwPixel;     
			int		iPixelNum = (int)pStream->wPixelNum;
			
			/* 
				wPosX = 각 PIXEL_STREAM의 시작 x좌표 (이미지 좌표계)
							= 연속픽셀이 시작한 x좌표
							
				sx = 화면(BackBuffer) 상에서의 이미지의 좌상단 x좌표
				
				dest_x = 화면(BackBuffer) 상에서의 wPosX의 x좌표
								= sx + wPosX
			*/
			
			
			int dest_x = sx + (int)pStream->wPosX;
			
			// 화면상에서의 wPosX의 x좌표가 화면밖으로 나갔을 시 Clipping 처리
			if (dest_x < 0)
			{
				// dest_x가 음수인 경우이므로, 그려야할 픽셀을 줄이는 효과
				// 화면밖으로 나간 픽셀수만큼은 Draw하면 안됨
				iPixelNum += dest_x;
				dest_x = 0;
			}
			
			// 화면상에서의 wPosX의 x좌표가 화면밖으로 나갔을 시 Clipping 처리
			if (dest_x + iPixelNum > iScreenWidth)
			{
				// 만약 이걸 주석처리할 시 그 다음 Line의 픽셀로 넘어가서 그림
				// 우하단에서 넘어갈 시 메모리범위를 넘어가게 됨
				iPixelNum = iScreenWidth - dest_x;
			}
			
			
			// pDest = 화면(BackBuffer) 상에서 이미지가 그려지기 시작하는 시작주소
			// 픽셀당 4Byte

			char* pDest = pDestPerLine + (DWORD)(dest_x * 4);
			for (int x = 0; x < iPixelNum; x++)
			{
				*(DWORD*)pDest = dwPixelColor;
				pDest += 4;
			}
		}
		
		// 다음 Line에 대한 구조체로 이동
		pLineDesc++;
		
		// 한 행의 크기(m_dwWriteBufferPitch)만큼 증가시켜 다음 행의 시작 주소로 이동
		pDestPerLine += m_dwWriteBufferPitch;
		
	}
}