Javaのアプレットについて

Question

Javaのアプレットでゲームを作ろうとしているのですが、フリー音楽制作ソフトの「Domino」を起動したままアプレットを使うと処理速度が速くなってしまうことがわかりました。
　一応自分なりに原因を考えたのですが確証がないので、原因をご存知の方がいらっしゃれば教えていただきたいです。また、そうでなくても、何か参考になることや、皆さんなりの考え、どのようなパソコン・ソフトで同じ症状が出るのか、など、些細なことでもいいので教えていただきたいです。
　わからないなりに僕が考えたのは、Dominoが使っているシステム時間とアプレットのシステム時間にはつながりがあって、Domino側がそこをいじってしまうせいでアプレットがおかしくなっているのではないか、というものです。そもそもアプレットの書き方がおかしいのかもしれませんが・・・（「考えた」ってほどよく考えてない・・・）
　一応確認している範囲では、「Domino」、「Music Studio Producer」、「RPGツクールXP」などのDirectX使用ソフト、「YouTube」などの動画サイト、などなどを同時に起動していると処理が速くなることを確認しています。
　問題が解決できないものであったとしても、説明書に対処法を書きたいので、よろしくお願いします。

一応、適当に作った実験用のプログラムを書いておきます。

----------------------------------------------------

import java.applet.Applet;
import java.awt.*;

public class Test extends Applet implements Runnable{
Thread thread;
Image bufferImage;
Graphics bufG;

int to_x,to_y,to_x2,to_y2,count,time;

long preTime, nowTime;
final int fps = 60;
final double frameTime = 1000 / fps;

public void init(){
to_x=to_y=to_x2=to_y2=0;
count=0;
time=0;

preTime = 0;
nowTime = 0;

requestFocus();

thread = new Thread(this);
thread.start();
}

public void run(){
while(true){

count++;
if(count>=60)
{
count=0;
time++;
if(time>=60)
{
time=0;
}
}

to_x = (int)(200 * Math.cos(Math.PI*(time-15)/60*2)) + 400;
to_y = (int)(200 * Math.sin(Math.PI*(time-15)/60*2)) + 240;
to_x2 = (int)(100 * Math.cos(Math.PI*(count-15)/60*2)) + 130;
to_y2 = (int)(100 * Math.sin(Math.PI*(count-15)/60*2)) + 350;

while(nowTime-preTime < frameTime){
nowTime = System.currentTimeMillis();
}
preTime = nowTime;

repaint();
}
}

public void paint(Graphics g){
bufferImage = createImage(640,480);
bufG = bufferImage.getGraphics();
bufG.setColor(Color.black);
bufG.fillRect(0, 0, 640, 480);

bufG.setColor(Color.white);
bufG.drawLine(400,240,to_x,to_y);
bufG.drawLine(130,350,to_x2,to_y2);
bufG.setFont(new Font("Serif",Font.BOLD + Font.ITALIC,14));
bufG.drawString("time = " + time,20,30);
bufG.drawString("milli_second = " + 1000*count/60,20,60);

g.drawImage(bufferImage, 0, 0, this);
}

public void update(Graphics g){
paint(g);
}
}

PecoPlus · Accepted Answer

#1です。

ちょっと、気づいたことだけですが。

nowTime = System.currentTimeMillis();
times++;
sleepTime = firstTime + (frameTime * times) - nowTime;

ここら辺の処理は、TimerクラスのscheduleAtFixedRateメソッドと同じような処理ですね。
　もし、何らかの原因で処理が遅れた場合は、sleepをキャンセルして、早送りで追いつかせるという形ですね。
　時計アプリのようなものは、針が正しい時間経過を指していないといけないので、早送りでも何でもして、追いつかなければなりません。

ただ、シューティングゲームの場合は、これが適切な挙動とはいえないように思います。

仮に何らかの理由で、１秒間、ゲームがフリーズしたとします。
　そうすると、フリーズから復帰した後、少なくとも１秒間は sleepTimeは負の値をとるようになり、sleepメソッドは、キャンセルされて、ゲームが早送りのような状態となり、遅れを取り戻そうとします。
　その間、ユーザーは自機のコントロールができず、運が悪ければ、敵にやられてしまいます。
　これでは、ユーザーにストレスがかかってしまうでしょう。

フリーズから復帰後は、早送りで遅れを取り戻そうとはせず、そのまま、遅れたまま、普通の速度で、ゲームが進行した方がいいと思います。

早い話が、普通に、

Thread.sleep(frameTime);

という、単純な形にするか、
　工夫するにしても、ハードウェアの性能に影響されにくいように、１フレームの処理にかかる時間を計測して、それを frameTime から引いた時間でsleepするなどした方がいいのでは、ないでしょうか。

PecoPlus · Answer

こんにちは、またまた#1です。

確かに今回のサンプルでもscheduleメソッドが明らかに遅れているのを確認しました。

java.util.Timer のもっと単純なサンプルを作って、いろいろ調べてみたのですが、Timerの内部の処理に 10ms～15ms もかかっているようなのです。
　scheduleAtFixedRateメソッドでは、遅れた分を帳尻あわせしてくれるので何とか普通に動いて見えますが、フレーム間が 16ms のゲームを作ろうとするなら、適切とは言い難い時間です。

Timerに頼らず、自前でスレッドを作り、Thread.sleep メソッドなどでタイミングを計るなどした方がよいかもしれません。

mpro-gram · Answer

ご呈示のプログラムは検証してないけど、threadでよくあるのが、知らないうちに２重３重にthreadが起動して同じカウンターを回して、２倍速、３倍速になるというやつ。
こ提示ソースだとwindow 行ったり来たりで、init() が再実行されるのかな？？はて？
経過時間表示なら、preTimeにスタート時刻を保持し、これは変更せず, nowTimeとの時刻の差分から表示用の分針、秒針位置(time と count)を割り出せば、２倍速になっても、同じところに描くだけなので、針の回りが速くはならないはず。

PecoPlus · Answer

すいません、#1です。

質問を読み返してみたら、「速くなる」と書いてありますね。
　てっきり「遅くなる」かと思いこんで読んでました。

摩訶不思議ですね。
　なんでなんでしょう？

できるなら、改良版で、その現象がどうなるか、ご報告をお願いします。

PecoPlus · Answer

#1です。

ああ、なるほど、それで60という数字が出てきたのですね。
　そういうことなら、私なら java.util.Timer クラスを使って↓みたいにします。

最初プログラムを動かすときにタスクマネージャーか何かで、CPUの使用率を見てください。
　１コア分がフル回転していると思います。
　フル回転しているので、ハードウェアの性能や同時に動いている他のプログラムの影響で、速度が変わってしまいます。
　そもそもスレッドをフル回転させて、countを1ずつ足していっていますが、これが1msとは全く限りません。

改良版を動かしてみて、CPU使用率を見てください。
　ほとんどCPUに負担をかけていないことがわかると思います。
　負担がかかっておらず余裕があるので、少しばかり他のプログラムの影響があったり、低性能ハードウェアでも、問題はありません。
　もちろん、高性能ハードウェアでも、速度が上がることもありません。

java.util.Timer は、フレーム間の1000/60ms をsleepメソッドで時間をつぶしています。
　その間は、スレッドは休止状態なので、CPUに負担もかからず、フレームの速度も一定に保つことができるのです。

あと、今回は、時計だと思ったので、TimerクラスのscheduleAtFixedRateメソッドを使いましたが、ゲームならscheduleメソッドを使うのが適切かと思います。

（コンパイルするときは全角スペースを半角スペースに変換してからにしてください）

import java.applet.Applet;
import java.awt.*;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class Test extends Applet {

Timer timer;
　　　　Image bufferImage;
　　　　int to_x, to_y, to_x2, to_y2;
　　　　int count, time;
　　　　long preTime, nowTime;
　　　　final int fps = 60;
　　　　final double frameTime = 1000 / fps;

public void init() {
　　　　　　　　to_x = to_y = to_x2 = to_y2 = 0;
　　　　　　　　count = 0;
　　　　　　　　time = 0;

preTime = 0;
　　　　　　　　nowTime = 0;

bufferImage = createImage(640, 480);
　　　　　　　　requestFocus();

timer = new Timer();
　　　　　　　　UpdateTask ut = new UpdateTask(1000L / 60L);
　　　　　　　　timer.scheduleAtFixedRate(ut, ut.period, ut.period);
　　　　}

public void paint(Graphics g) {
　　　　　　　　Graphics bufG = bufferImage.getGraphics();

bufG.setColor(Color.black);
　　　　　　　　bufG.fillRect(0, 0, 640, 480);

bufG.setColor(Color.white);
　　　　　　　　bufG.drawLine(400,240,to_x,to_y);
　　　　　　　　bufG.drawLine(130,350,to_x2,to_y2);
　　　　　　　　bufG.setFont(new Font("Serif", Font.BOLD + Font.ITALIC, 14));
　　　　　　　　bufG.drawString("time = " + time, 20, 30);
　　　　　　　　bufG.drawString("milli_second = " + 1000 * count / 60, 20, 60);
　　　　　　　　bufG.dispose();
　　　　　　　　
　　　　　　　　g.drawImage(bufferImage, 0, 0, this);
　　　　}

public void update(Graphics g) {
　　　　　　　　paint(g);
　　　　}
　　　　
　　　　private class UpdateTask extends TimerTask {
　　　　　　　　long period;
　　　　　　　　
　　　　　　　　UpdateTask(long period) {
　　　　　　　　　　　　this.period = period;
　　　　　　　　}
　　　　　　　　
　　　　　　　　@Override
　　　　　　　　public void run() {
　　　　　　　　　　　　count++;
　　　　　　　　　　　　if (count >= 60) {
　　　　　　　　　　　　　　　　count = 0;
　　　　　　　　　　　　　　　　time++;
　　　　　　　　　　　　　　　　if (time >= 60) {
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　time = 0;
　　　　　　　　　　　　　　　　}
　　　　　　　　　　　　}

to_x = (int)(200 * Math.cos(Math.PI * (time - 15) / 60 * 2)) + 400;
　　　　　　　　　　　　to_y = (int)(200 * Math.sin(Math.PI * (time - 15) / 60 * 2)) + 240;
　　　　　　　　　　　　to_x2 = (int)(100 * Math.cos(Math.PI * (count - 15) / 60 * 2)) + 130;
　　　　　　　　　　　　to_y2 = (int)(100 * Math.sin(Math.PI * (count - 15) / 60 * 2)) + 350;
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　repaint();
　　　　　　　　}
　　　　　　　　
　　　　} 
}

PecoPlus · Answer

こんにちは。

ちょっと、補足をお願いしたいのですが、これは、

1.違う性能のハードウェアでも一定の動きをしてほしい、時計もしくはアニメのようなものを作っている
2.ハードウェアの性能に比例した動きをしてほしい、ベンチマークのようなものを作っている

どちらなのでしょうか？
　たぶん、1.だと思うのですが、できているのは2.ですよね。

仮に1.を目指しているのだとして、この短い針は秒針なのでしょうか？（つまり一周回って１分）
　その割にぶんぶん回ってますが。

補足お願いします。

Javaのアプレットについて

#1です。

こんにちは、またまた#1です。

ご呈示のプログラムは検証してないけど、threadでよくあるのが、知らないうちに２重３重にthreadが起動して同じカウンターを回して、２倍速、３倍速になるというやつ。

すいません、#1です。

#1です。

こんにちは。

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