适用于 Minecraft 1.21.1, 1.16.5 的 Ixeris 模组

Ixeris

概述

Ixeris 是一个通过优化事件轮询来提升客户端性能的模组。

你可能已经注意到，移动鼠标时 FPS 会明显下降。FPS 下降的部分原因是游戏在转动视角时确实有额外的工作要做，比如计算区块的可见性。然而，由于轮询事件的原生代码效率低下以及 JNI 上调开销，一些本可用于渲染的 CPU 时间被不必要地花在了事件轮询上。这在 Windows 上最为明显，尤其是当你的鼠标具有高轮询率时。

Ixeris 主要通过两项措施解决该问题：

• 线程化事件轮询。Ixeris 不在同一线程上执行渲染和事件轮询，而是在主线程上执行事件轮询，并将渲染转移到单独的渲染线程。
• 缓冲原始输入（仅限 Windows）。将输入轮询所用的方法从低效的 GetRawInputData（每个输入事件调用一次）切换为 GetRawInputBuffer，后者允许批量读取原始输入消息（所有事件只需一次调用）。此外，在 Java 代码中执行此工作使我们得以消除 JNI 上调开销。

基准测试

这些测试是在世界完全加载且帧率稳定后进行的。

测试 1：游戏内

此测试比较鼠标被捕获（即光标不可见）时的性能。该测试在没有任何实体的超平坦世界中进行。

此测试在 Windows 上进行，Ixeris 默认使用缓冲原始输入以提升性能。“Ixeris，非缓冲”列显示禁用该选项时的 FPS。

轮询率 - 无 Ixeris - Ixeris，非缓冲 - Ixeris，缓冲

8000 Hz - 12 FPS - 83 FPS (6.9x) - 121 FPS (10.1x) 2000 Hz - 76 FPS - 114 FPS (1.50x) - 135 FPS (1.78x) 500 Hz - 134 FPS - 145 FPS (1.08x) - 151 FPS (1.13x)

测试 2：菜单中

此测试比较鼠标未被捕获（即光标可见）时的性能，例如 F3+Esc 暂停界面。在这种情况下，从不使用原始输入，因为游戏需要知道实际的光标位置，而不是原始的相对移动。轮询率为 1000Hz。

“空闲 FPS”列显示不移动鼠标时的 FPS，接下来的两列分别显示在游戏窗口上快速移动鼠标时、无 Ixeris 和有 Ixeris 时的 FPS。请注意，此测试是在 Ixeris 初始发布时进行的，此后已做出许多改进。

空闲 FPS - 无 Ixeris - 有 Ixeris

Windows - 233 FPS - 133 FPS - 165 FPS (1.24x) Linux (X11) - 358 FPS - 320 FPS - 355 FPS (1.11x) Linux (Wayland) - 364 FPS - 289 FPS - 298 FPS (1.03x)

技术细节

线程安全

在当前状态下，Ixeris 不应破坏线程安全。通过 glfwSetCallback 注册的回调在渲染线程上执行。需要在主线程上调用的 GLFW 函数调用，如果在其他线程上进行，会被分派到主线程。这些调用如果可以被安全延迟，可能会立即返回，否则可能会阻塞调用者，直到调用完成。

自 3.1.0 版本起，GLFW 文档中的线程安全要求被严格遵守。

GLFW 状态缓存

大多数 GLFW 函数需要在主线程上调用。然而，许多模组可能会从渲染线程调用它们。为避免线程通信带来的性能下降，Ixeris 缓存常用的 GLFW 状态，以便从任何线程快速访问，而无需将调用路由到主线程。这些缓存是安全的，不会引入额外延迟。

增强的 FPS 限制器

原版 FPS 限制器（26.1 之前）存在缺陷，使用 glfwWaitEventsTimeout 进行休眠。然而，此函数无法从渲染线程调用，因此无法与 Ixeris 最佳配合。

Ixeris 以混合方式重写了 FPS 限制器，精确休眠，并在等待时间非常低时开始自旋等待。

术语表

• 主线程是游戏启动所在的线程。大多数 GLFW 函数需要在此线程上调用，它负责事件轮询。
• 渲染线程执行游戏通常所做的所有事情，除了事件轮询。

这两个术语在原版 Minecraft 中同义。