C#：Time.deltaTime

第一性原理：从最基本的问题开始

什么是Time.deltaTime？

[1. 什么是"帧"？](#1. 什么是“帧”？)

[2. 什么是"帧率"？](#2. 什么是“帧率”？)

第一性原理：从最基本的问题开始

我们先问：为什么游戏需要像Time.deltaTime这样的东西？在游戏中，无论是Unity还是其他引擎，我们希望物体、角色、动画等能够以稳定的速度移动或变化，而不管玩家的电脑有多快或多慢。如果不考虑时间因素，游戏在不同性能的机器上运行时，物体的移动速度可能会差异很大------在快的机器上物体移动得太快，在慢的机器上又太慢。这显然不行。

所以，我们需要一种方法，让移动或变化与时间挂钩，而不是单纯依赖帧数（frame rate）。这就是Time.deltaTime的核心作用：它帮助我们让游戏行为在不同帧率下保持一致。

什么是Time.deltaTime？

在回答这个问题之前，我想先解释一下帧和帧率的概念。

1. 什么是"帧"？

**帧（frame）**可以简单理解为动画或视频中的一幅静态画面，就像电影胶片上的单张照片。游戏也是类似的：游戏画面并不是连续流动的，而是一张张静态图片快速切换，让人看起来像是动的。

类比：想象你在翻看一本动画书（那种每一页都画了稍微不同的图，你快速翻动时看起来像在动）。每翻动一页，你看到的就是一"帧"。游戏中的每一帧也是一样，只不过这些"页"是由电脑实时生成的。
在游戏里：每当Unity或游戏引擎刷新屏幕时，它会计算当前的所有物体位置、动画状态等，然后画出一张新的画面。这张画面就是一帧。

2. 什么是"帧率"？

帧率（frame rate） 指的是每秒钟显示多少帧，通常用**"fps"**（frames per second，每秒帧数）来表示。比如，60fps意味着每秒显示60张不同的画面。

类比：还是用动画书举例。如果你每秒能翻动60页，这本书的"帧率"就是60fps。如果只翻30页，那就是30fps。翻得越快，画面看起来越流畅；翻得越慢，画面可能会显得卡顿。
在游戏里：帧率决定了游戏画面的流畅度。更高的帧率（如120fps）让游戏看起来更顺滑，低的帧率（如30fps或更低）可能会让游戏看起来跳跃或卡顿。帧率取决于玩家的电脑性能、游戏复杂度等因素。

Time.deltaTime本质上是一个非常简单的概念。它表示两帧之间的时间间隔，单位是秒。比如，如果你的游戏从一帧到下一帧花了0.016秒（大约60帧每秒），那么Time.deltaTime的值就大约是0.016。

用通俗的话说：Time.deltaTime告诉你，"从上一帧到这一帧，过去了多少时间。"Unity会自动计算这个值，你不用手动去测。

为什么需要它？

假设你想让一个角色以每秒2单位的速率向右移动（比如位置从0移动到2）。如果不考虑Time.deltaTime，你可能会这样写代码：

cs 复制代码

void Update()
{
    transform.position += new Vector3(2f, 0, 0); // 每帧移动2单位
}

但问题来了：如果玩家的电脑很强，游戏运行在120帧每秒，那么每秒会运行120帧，每帧移动2单位，总共移动120 * 2 = 240单位！如果另一台电脑只有30帧每秒，每秒只移动30 * 2 = 60单位。结果就是，同样的代码，在不同机器上的移动速度完全不同。

这显然不对。我们希望无论帧率多高或多低，角色的移动速度始终是"每秒2单位"。这里Time.deltaTime就派上用场了。我们改写代码：

cs 复制代码

void Update()
{
    transform.position += new Vector3(2f * Time.deltaTime, 0, 0); // 每秒移动2单位
}

解释一下：2f * Time.deltaTime的意思是，"我希望每秒移动2单位，所以每一帧我只移动2单位乘以这帧的时间间隔。"如果帧率是60帧每秒（Time.deltaTime大约是0.016秒），那么每帧移动2 * 0.016 = 0.032单位。60帧加起来就是60 * 0.032 = 1.92单位，接近每秒2单位。如果帧率是30帧每秒（Time.deltaTime大约是0.033秒），每帧移动2 * 0.033 = 0.066单位，30帧加起来是30 * 0.066 = 1.98单位，也接近每秒2单位。

可以看到，不管帧率如何，移动速度都稳定在每秒2单位左右。这就是Time.deltaTime的魔力！

一个生活化的例子

假设你在拍一个短视频，想让一个人从起点走到终点，速度是每秒1米。

如果你用相机以每秒60帧的速度拍摄，每帧这个人移动1/60 ≈ 0.0167米。
如果相机只拍每秒30帧，每帧这个人就要移动1/30 ≈ 0.033米。

但无论相机拍得多快或多慢，你希望总的加起来每秒还是1米。这里的"每帧移动多少"就是Time.deltaTime的角色，它帮你计算出每一"帧"应该移动的距离，确保总速度稳定。

更通俗的类比

想象你在开车，目的地是每小时60公里。你不能简单地说"每分钟走1公里"，因为交通灯、堵车等因素会导致你停停走走。Time.deltaTime就像是你在计时，它告诉你每一小段时间（每一帧）你实际走了多远。然后你调整你的速度，确保总的加起来还是每小时60公里。

在游戏里，"每小时60公里"换成了"每秒2单位"，而"每一小段时间"就是每一帧的时间间隔（Time.deltaTime）。

在Unity中的特殊性

在Unity里，Update()方法是每一帧都会调用的。帧率可能因硬件而异（60fps、30fps等等），所以Unity提供了Time.deltaTime来标准化时间。你可以用它来控制任何与时间相关的东西：移动、旋转、缩放、动画速度等等。

还有一个小细节：Unity还有其他时间相关的东西，比如Time.time（从游戏开始到现在的总时间）或Time.fixedDeltaTime（用于物理更新，固定时间步长），但Time.deltaTime是最常用的那个。