Unity中的FixedUpdate、Update、LateUpdate的区别及游戏帧更新

【基本了解】

• 三者执行顺序：FixedUpdate ——>Update ——>LateUpdate
• 三者作用：FixedUpdate固定帧更新，一般用作物理更新;Update一般用作游戏逻辑更新;LateUpdate一般用作相机更新

【深入了解】

• 帧率的概念

帧率是什么呢？一秒内画面更新的次数。游戏常用的有30fps，60fps。我们知道，帧率低游戏会卡顿，具体解释下就是，每秒内看到的画面更新次数变少，少于一个阈值，那么画面在人眼看来就是不连续的，也即卡顿的。

这是阈值是多少呢？人眼识别的帧率一般在24fps~30fps之间，不同人有所差别，也就是说只有在一秒内更新的次数（即帧率）大于这个值，在人眼看来画面才会是连续的。

• Update的帧率

游戏帧率不是恒定的，Update函数的调用次数也不是恒定的。这意味着什么呢？以30fps为例，其表示每秒画面更新30次。

虽然有的游戏号称是30fps，但真的是每秒画面更新30次，一分钟更新30*60次，一小时更新30*60*60次吗？

肯定不是的，影响游戏帧率的因素有很多，也许在某一秒内画面更新了30次，在某一秒内只更新了25次。

暂且简单地认为画面更新次数和Update调用次数等同，虽然两者并不等同。

也即某一秒内Update的的调用次数可能是30次，也可能是25次。在程序执行中，一般是这个方法执行完了之后才去执行下一个方法，这也意味着，每次调用Update方法时，执行完Update的时间是不一样的。这有什么影响呢？

例如，想让物体每秒移动30米，如果你按照固定帧率来的话，可以计算出每帧（即1/30s）移动的距离为1米。然后在Update中更新物体的位移，写下代码A:  transform.Translate(0, 0, 1)。这会发生什么呢？显然，可能会看到物体每秒移动的距离可能并不是30米，这是因为Update并不是每秒都调用30次。

（注意帧和秒的差别，从计算机的角度来看，是以帧来算画面的；从人的角度看，是以秒来算画面的）

所以，在Update中，我们常用Time.deltaTime，其表示完成上一帧所用时间（单位为秒）。写下代码B：transform.Translate(0, 0, 30*Time.deltaTime)，则我们会看到每秒移动的距离基本上是30米。

仔细体会，你会发现，A实际上是将1s等分30份，每份时间都是1/30秒；B是将1s分为若干时间长度不同的多份，每份的Time.deltaTime的值都不一样，Unity内部会更新这个值。

• FixedUpdate

在FixedUpdate中，我们常用Time.fixeddeltaTime，这是一个固定的值，可以在Edit->ProjectSetting->time —>Fixedtimestep中设置。所以，FixedUpate每秒调用次数是一定的，但每帧调用的次数不是一定的，因游戏中每帧时间不一样。

Unity中默认fixeddeltaTime为0.02秒，但FixedUpdate并不是真的就0.02秒调用一次。因为在脚本的生命周期内，FixedUpdate处有一个小循环，这个循环也是通过物理时间累积看是不是大于0.02了，然后调用一次。有很多物体都进行物理更新，那么FixedUpdate的调用也会慢下来。

• LateUpdate

LateUpdate在所有的Update执行完后再执行。例如，有两个脚本，X中有Update和LateUpdate，Y有Update，那么会执行完X和Y的Update后再执行X的LateUpdate。相机跟随角色时，一般是等角色移动好了，再把相机移动过去，否则相机移动过去了，角色还没过来，游戏画面中就看不到角色。

那么能不能把相机更新放在Update方法最后面再执行呢?不能

一是因为多个脚本的Update的执行顺序不确定，怎么能保证相机所在的Update一定是最后执行呢。如果相机所在的Update先执行了，那么就会导致有些物体（包括角色、怪物等）没能进入画面。

二是因为Unity将内部动画的逻辑更新放在了Update和LateUpdate之间，相机更新放在Update中，那么角色的动画状态还没更新。

• 游戏帧更新

上文说的帧是游戏画面更新算一帧a，而打开在Asset下新建的脚本会发现在Update前注释了“Update每帧b调用一次”。注意帧a和帧b不是一个意思，后者将Unity一个生命周期算作一帧。

显示器能支持的画面更新有一定限制，假设最大是50fps，即使在游戏中画面渲染可以达到60fps，那么画面更新仍然是50fps。我们常说的游戏帧率指的是画面渲染的帧率，而游戏中一个渲染画面的形成可能是多个帧b的结果。

【参考】

https://docs.unity.cn/cn/current/Manual/TimeFrameManagement.html