เพิ่มประสิทธิภาพอัตราเฟรมด้วยอัตราการรีเฟรชแบบปรับอัตโนมัติ

เมื่อเริ่มภาพเคลื่อนไหวใน Android จอแสดงผลมักจะเพิ่มอัตราการรีเฟรชเป็น สูงสุดเพื่อให้มั่นใจว่าจะได้รับประสบการณ์การใช้งานที่ราบรื่น สำหรับภาพเคลื่อนไหวขนาดเล็ก เช่น แถบความคืบหน้าและภาพเคลื่อนไหวของเสียง อัตราการรีเฟรชสูงนี้ไม่จำเป็น และ ส่งผลให้มีการใช้พลังงานสูง

ตั้งแต่ Android 15 เป็นต้นไป เมื่อเปิดใช้ฟีเจอร์อัตราการรีเฟรชแบบปรับได้ (ARR) อุปกรณ์จะลดการคงอัตราการรีเฟรชสูงได้ 2 ด้านดังนี้

• การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการอัตราเฟรมของแพลตฟอร์มใหม่ช่วยให้แอปแสดงผลที่ อัตราเฟรมต่ำกว่าได้โดยค่าเริ่มต้น และจะเพิ่มเป็นอัตราเฟรมสูงเมื่อ จำเป็นเท่านั้น
• อัตราการรีเฟรชจอแสดงผลจะตรงกับอัตราการแสดงเนื้อหาแบบไดนามิกโดยไม่มี อาการกระตุก

แม้ว่าแอปส่วนใหญ่จะได้รับประโยชน์จาก ARR โดยไม่ต้อง แก้ไขใดๆ แต่คุณก็สามารถลบล้างลักษณะการทำงานของอัตราเฟรมเริ่มต้นได้ตาม ต้องการ

หน้านี้จะอธิบายข้อมูลต่อไปนี้

• วิธีกำหนดอัตราเฟรมของแต่ละมุมมอง
• นโยบายทั่วไปเกี่ยวกับวิธีที่ ARR กำหนดอัตราเฟรมที่จะตั้งค่า
• วิธีลบล้างลักษณะการทำงานของอัตราเฟรมเริ่มต้นด้วยตนเอง

กลไกการโหวตของฟีเจอร์ดู

ในระบบ View ของ Android แต่ละ View ในลำดับชั้น UI จะแสดงอัตราเฟรมที่ต้องการได้ ระบบจะรวบรวมและรวมค่ากำหนดเหล่านี้เพื่อกำหนด อัตราเฟรมสุดท้ายสำหรับแต่ละเฟรม ซึ่งทำได้ผ่านกลไกการโหวต โดยแต่ละมุมมองจะโหวตตามแอตทริบิวต์อัตราเฟรม ซึ่งอาจเป็นหมวดหมู่ หรืออัตราที่เฉพาะเจาะจง โดยปกติแล้ว มุมมองจะโหวตเมื่อมีการวาดหรืออัปเดต ระบบจะรวมคะแนนเหล่านี้เพื่อกำหนดอัตราเฟรมสุดท้าย จากนั้นจะส่งไปยังเลเยอร์ระดับล่างเป็นคำแนะนำสำหรับการแสดงผล

ปัจจุบันยอดดูส่วนใหญ่มีอัตราเฟรม "ปกติ" ซึ่งมักตั้งค่าเป็น 60 Hz หากต้องการอัตราเฟรมที่สูงขึ้น คุณสามารถใช้ API ที่เฉพาะเจาะจงเพื่อปรับแต่งค่ากำหนดได้ โดยปกติแล้วระบบจะเลือกอัตราเฟรมสูงสุด ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ API เหล่านี้ได้ที่ส่วนตั้งค่าเฟรม เรตหรือหมวดหมู่ นโยบายทั่วไปเกี่ยวกับอัตราเฟรม อธิบายไว้ในส่วนนโยบาย ARR ทั่วไป

หมวดหมู่ของอัตราเฟรม

ในชั้นเรียน View จะมีหมวดหมู่เฟรมเรตต่างๆ ที่ใช้ในการโหวตได้ คำอธิบายของแต่ละหมวดหมู่มีดังนี้

• REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_DEFAULT: ค่านี้สามารถตั้งค่าให้กลับไปที่ลักษณะการทำงานเริ่มต้น ซึ่งบ่งชี้ว่ามุมมองนี้ไม่มีข้อมูลสำหรับอัตราเฟรม
• REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_NO_PREFERENCE: มุมมองจะไม่มีผลต่ออัตราเฟรมอย่างชัดเจน ซึ่งหมายความว่าแม้ว่า View จะใช้งานอยู่ แต่เฟรมเวิร์กจะไม่พิจารณาเมื่อกำหนดอัตราเฟรม
• REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_NORMAL: แสดงอัตราเฟรมปานกลางที่เหมาะสำหรับภาพเคลื่อนไหวที่ไม่จำเป็นต้องใช้อัตราเฟรมสูงกว่า หรือไม่ได้รับประโยชน์จากความลื่นไหลสูง โดยปกติแล้วจะอยู่ที่ 60 Hz หรือใกล้เคียง
• REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_HIGH: ระบุอัตราเฟรมที่เหมาะสำหรับภาพเคลื่อนไหวที่ต้องใช้อัตราเฟรมสูง ซึ่งอาจเพิ่มความลื่นไหลแต่ก็อาจเพิ่มการใช้พลังงานด้วย

A แสดงผลโพลก็ต่อเมื่อต้องวาดใหม่ ระบบจะกำหนดอัตราเฟรมสุดท้าย ตามคะแนนโหวตสูงสุด เช่น หากคะแนนทั้งหมดเป็น "ปกติ" ระบบจะเลือก "ปกติ" เมื่อมีการโหวตทั้ง "ปกติ" และ "สูง" ระบบจะเลือก "สูง"

อัตราเฟรม

นอกจากหมวดหมู่อัตราเฟรมแล้ว View ยังระบุอัตราเฟรมที่ต้องการได้ด้วย เช่น 30, 60 หรือ 120 Hz เมื่อมีการโหวตอัตราเฟรมหลายครั้ง อัตราเฟรมสุดท้ายจะกำหนดตามกฎต่อไปนี้

• เป็นค่าที่คูณกัน: หากอัตราเฟรมที่โหวตเป็นค่าที่คูณกัน ระบบจะเลือกค่าสูงสุด เช่น หากมีการโหวต 2 รายการที่ 30 Hz และ 90 Hz ระบบจะเลือก 90 Hz เป็นอัตราเฟรมสุดท้าย
• ไม่ใช่ค่าที่คูณกัน
  • หากคะแนนใดก็ตามสูงกว่า 60 Hz ระบบจะนับเป็นคะแนน "สูง"
  • หากคะแนนเสียงทั้งหมดเป็น 60 Hz หรือต่ำกว่า ระบบจะนับเป็นคะแนนเสียง "ปกติ"

นอกจากนี้ หากมีทั้งค่าอัตราเฟรมและหมวดหมู่อัตราเฟรม ค่าที่สูงกว่ามักจะเป็นตัวกำหนดอัตราการแสดงผลสุดท้าย ตัวอย่างเช่น หากมีการโหวต 60 Hz และโหวต "สูง" หรือโหวต 120 Hz และโหวต "ปกติ" โดยทั่วไปแล้ว ระบบจะตั้งค่าอัตราการแสดงผลเป็น 120 Hz

นอกจากคะแนนโหวตจากแอปแล้ว อาจมีคำใบ้อื่นๆ ที่ส่งไปยังเลเยอร์ระดับล่างจากคอมโพเนนต์ต่างๆ ภายในเฟรมเดียวกันด้วย โดยส่วนใหญ่ จะมาจากคอมโพเนนต์ UI ของระบบ เช่น แถบการแจ้งเตือน แถบสถานะ แถบนำทาง และอื่นๆ ค่าอัตราเฟรมสุดท้ายจะกำหนดตามคะแนนจากคอมโพเนนต์หลายรายการ

ตั้งค่าอัตราเฟรมหรือหมวดหมู่

ในบางกรณี คุณอาจมีอัตราเฟรมที่ต้องการสำหรับมุมมอง เช่น คุณสามารถตั้งค่าอัตราเฟรมที่ต้องการเป็น "สูง" สำหรับมุมมองเพื่อเพิ่มอัตราเฟรมหากภาพเคลื่อนไหวไม่ราบรื่น นอกจากนี้ หากมีภาพเคลื่อนไหวที่ ช้าหรือคงที่ซ้อนทับวิดีโอ (โดยปกติจะเล่นที่ 24 หรือ 30 Hz) คุณอาจ ต้องการให้ภาพเคลื่อนไหวทำงานในอัตราที่ต่ำกว่า "ปกติ" เพื่อลดการใช้พลังงาน

คุณใช้ API setRequestedFrameRate() และ getRequestedFrameRate() เพื่อกำหนดอัตราเฟรมหรือ หมวดหมู่ที่ต้องการของมุมมองที่ต้องการได้

// Set the preferred frame rate category to a View

// set the frame rate category to NORMAL
view.requestedFrameRate = View.REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_NORMAL
// set the frame rate category to HIGH
view.requestedFrameRate = View.REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_HIGH
// reset the frame rate category
view.requestedFrameRate = View.REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_DEFAULT

// Set the preferred frame rate to a View

// set the frame rate to 30
view.requestedFrameRate = 30f
// set the frame rate to 60
view.requestedFrameRate = 60f
// set the frame rate to 120
view.requestedFrameRate = 120f

// Set the preferred frame rate category to a View

// set the frame rate category to NORMAL
view.setRequestedFrameRate(View.REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_NORMAL);
// set the frame rate category to HIGH
view.setRequestedFrameRate(View.REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_HIGH);
// reset the frame rate category
view.setRequestedFrameRate(View.REQUESTED_FRAME_RATE_CATEGORY_DEFAULT);

// Set the preferred frame rate to a View

// set the frame rate to 30
view.setRequestedFrameRate(30);
// set the frame rate to 60
view.setRequestedFrameRate(60);
// set the frame rate to 120
view.setRequestedFrameRate(120);

ดูตัวอย่างการใช้งานได้ที่ TextureView

นโยบาย ARR ทั่วไป

ในส่วนก่อนหน้านี้ เราได้พูดถึงว่าโดยค่าเริ่มต้นแล้วภาพเคลื่อนไหวส่วนใหญ่จะแสดงที่ 60 Hz เนื่องจาก View แต่ละรายการมีการตั้งค่า "ปกติ" เป็นอัตราเฟรมที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นในกรณีที่อัตราเฟรมเพิ่มขึ้นเป็น "สูง" เพื่อให้ภาพเคลื่อนไหวราบรื่นยิ่งขึ้น

นโยบาย ARR ทั่วไปมีดังนี้

• การเพิ่มประสิทธิภาพการสัมผัส: เมื่อตรวจพบเหตุการณ์สัมผัส (MotionEvent.ACTION_DOWN) ระบบจะเพิ่มอัตราการรีเฟรชเป็น "สูง" เป็นระยะเวลาหนึ่งหลังจากปล่อยการสัมผัสเพื่อรักษาการตอบสนอง
• ท่าทางสัมผัสแบบปัด: ท่าทางสัมผัสแบบปัดจะได้รับการจัดการที่แตกต่างกัน โดยอัตราการรีเฟรชจะค่อยๆ ลดลงเมื่อความเร็วในการปัดช้าลง ดูรายละเอียด เกี่ยวกับลักษณะการทำงานนี้ได้ในส่วนการปรับปรุงการเลื่อน
• การเปิดแอปและการเปลี่ยนหน้าต่าง: อัตราการรีเฟรชจะเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งระหว่างการเปิดแอป การเริ่มต้นหน้าต่าง และการเปลี่ยนหน้าต่าง เพื่อให้มั่นใจว่าจะได้รับประสบการณ์ด้านภาพที่ราบรื่น
• ภาพเคลื่อนไหว: ภาพเคลื่อนไหวที่มีการเคลื่อนไหวหรือการเปลี่ยนแปลงขนาดจะได้รับอัตราการรีเฟรชที่สูงขึ้นโดยอัตโนมัติเพื่อเพิ่มความราบรื่นเมื่อตำแหน่งหรือขนาดของ View เปลี่ยนแปลง
• SurfaceView และ TextureView: อัตราเฟรมที่ตั้งค่าอย่างชัดเจนสำหรับ TextureView และ SurfaceView จะได้รับการพิจารณาและนำไปใช้ ตามนั้น

เปิดและปิดใช้การเพิ่มประสิทธิภาพการสัมผัส

คุณเปิดและ/หรือปิดใช้การเพิ่มประสิทธิภาพการแตะได้ที่ระดับ Window โดยค่าเริ่มต้น เมื่อผู้ใช้แตะและยกนิ้วออกจากหน้าจอ อัตราการแสดงผล จะเพิ่มขึ้นเป็นระยะเวลาหนึ่ง API setFrameRateBoostOnTouchEnabled() และ getFrameRateBoostOnTouchEnabled() ช่วยให้คุณป้องกันไม่ให้ อัตราการแสดงผลเพิ่มขึ้นเมื่อมีการแตะ Window ที่เฉพาะเจาะจง

// disable touch boost on a Window
window.isFrameRateBoostOnTouchEnabled = false 
// enable touch boost on a Window
window.isFrameRateBoostOnTouchEnabled = true
// check if touch boost is enabled on a Window
val isTouchBoostEnabled = window.isFrameRateBoostOnTouchEnabled

// disable touch boost on a Window
window.setFrameRateBoostOnTouchEnabled(false)
// enable touch boost on a Window
window.setFrameRateBoostOnTouchEnabled(true)
// check if touch boost is enabled on a Window
window.getFrameRateBoostOnTouchEnabled()

การปรับปรุงการเลื่อน

กรณีการใช้งานที่สำคัญอย่างหนึ่งสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพอัตราเฟรมแบบไดนามิกคือการปรับปรุงประสบการณ์การเลื่อน (การปัด) แอปพลิเคชันจำนวนมากพึ่งพาการปัดขึ้นของผู้ใช้ เพื่อดูเนื้อหาใหม่เป็นอย่างมาก การปรับปรุงการเลื่อน ARR จะปรับอัตราการรีเฟรชแบบไดนามิก เมื่อท่าทางปัดช้าลง และค่อยๆ ลด อัตราเฟรม ซึ่งจะช่วยให้การแสดงผลมีประสิทธิภาพมากขึ้นในขณะที่ยังคงการเลื่อนที่ราบรื่น

การปรับปรุงนี้มีผลกับคอมโพเนนต์ UI ที่เลื่อนได้โดยเฉพาะ ซึ่งรวมถึง ScrollView, ListView และ GridView และอาจไม่พร้อมใช้งานสำหรับการติดตั้งใช้งานที่กำหนดเองทั้งหมด

ฟีเจอร์การเลื่อน ARR พร้อมใช้งานสำหรับ RecyclerView และ NestedScrollView หากต้องการเปิดใช้ฟีเจอร์นี้ในแอป ให้อัปเกรดเป็นAndroidX.recyclerviewและAndroidX.coreเวอร์ชันล่าสุด ดูรายละเอียดในตารางต่อไปนี้

ตั้งค่าข้อมูลความเร็ว

หากคุณมีคอมโพเนนต์ที่เลื่อนได้แบบกำหนดเองและต้องการใช้ประโยชน์จาก ฟีเจอร์การเลื่อน ให้เรียกใช้ setFrameContentVelocity() ในทุกเฟรมขณะ เลื่อนอย่างราบรื่นหรือปัด ดูตัวอย่างได้ที่ข้อมูลโค้ดต่อไปนี้

// set the velocity to a View (1000 pixels/Second)
view.frameContentVelocity = 1000f
// get the velocity of a View
val velocity = view.frameContentVelocity

// set the velocity to a View
view.setFrameContentVelocity(velocity);

// get the velocity of a View
final float velocity = view.getFrameContentVelocity()

ดูตัวอย่างเพิ่มเติมได้ที่ RecyclerView และ ScrollView หากไม่สามารถรับข้อมูลที่จำเป็นจาก Scroller หรือ OverScroller ให้คำนวณ ความเร็วของเนื้อหา (พิกเซลต่อวินาที) ด้วยตนเองเพื่อตั้งค่าความเร็วอย่างถูกต้อง

โปรดทราบว่าหากมีการเรียกใช้ setFrameContentVelocity() และ getFrameContentVelocity() ในมุมมองที่เป็นคอมโพเนนต์ที่เลื่อนไม่ได้ การเรียกใช้ดังกล่าวจะไม่มีผล เนื่องจากระบบจะทริกเกอร์การเคลื่อนไหวโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะเพิ่มอัตราเฟรมตามนโยบายปัจจุบัน

ข้อมูลความเร็วเป็นสิ่งสำคัญในการปรับอัตราการแสดงผล เช่น ลองพิจารณาท่าทางสัมผัสการปัด ในช่วงแรก ความเร็วของการดีดอาจสูง ซึ่งจำเป็นต้องมีอัตราการแสดงผลที่สูงขึ้นเพื่อให้มั่นใจถึงความลื่นไหล เมื่อท่าทางสัมผัส ดำเนินไป ความเร็วจะลดลง ทำให้ลดอัตราการแสดงผลได้

เปิดและปิดใช้ ARR

ARR จะเปิดใช้โดยค่าเริ่มต้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน แม้ว่าคุณจะปิดใช้ฟีเจอร์นี้ได้ แต่เราไม่แนะนำให้ทำเนื่องจากแอปจะใช้พลังงานมากขึ้น โปรดพิจารณาปิดใช้ฟีเจอร์นี้เฉพาะในกรณีที่คุณพบปัญหาที่ ส่งผลต่อประสบการณ์ของผู้ใช้อย่างมาก

หากต้องการเปิดหรือปิดใช้ ARR ให้ใช้ API setFrameRatePowerSavingsBalanced() ใน Window หรือใช้ API isFrameRatePowerSavingsBalanced() ผ่านไฟล์ styles.xml

ข้อมูลโค้ดต่อไปนี้แสดงวิธีเปิดหรือปิดใช้ ARR ใน Window

// disable ARR on a Window
window.isFrameRatePowerSavingsBalanced = false 
// enable ARR on a Window
window.isFrameRatePowerSavingsBalanced = true  
// check if ARR is enabled on a Window
val isAdaptiveRefreshRateEnabled = window.isFrameRatePowerSavingsBalanced

// disable ARR on a Window
window.setFrameRatePowerSavingsBalanced(false)
// enable ARR on a Window
window.setFrameRatePowerSavingsBalanced(true)
// check if ARR is enabled on a Window
window.isFrameRatePowerSavingsBalanced()

หากต้องการปิดใช้ ARR ผ่านไฟล์ styles.xml ให้เพิ่มรายการต่อไปนี้ลงในสไตล์ใน res/values/styles.xml

<style name="frameRatePowerSavingsBalancedDisabled">
    <item name="android:windowIsFrameRatePowerSavingsBalanced">false</item>
</style>

ARR สำหรับ Compose

นอกจากนี้ Compose 1.9 ยังรองรับอัตราการรีเฟรชแบบปรับอัตโนมัติด้วย ในระบบ View คุณใช้วิธี setRequestedFrameRate() เพื่อ ขออัตราเฟรมที่เฉพาะเจาะจงสำหรับ View ใน Compose ตัวแก้ไขใหม่ช่วยให้คุณ ระบุอัตราเฟรมสำหรับ Composable ได้ ตัวแก้ไขนี้ทํางานคล้ายกับ setRequestedFrameRate() โดยยอมรับค่าอัตราเฟรมที่เป็นบวก (ในหน่วย Hz) หรือหมวดหมู่อัตราเฟรมที่กําหนดไว้ล่วงหน้า FrameRateCategory

ลายเซ็นสำหรับ API มีดังนี้

• Modifier.preferredFrameRate(frameRate: Float)
• Modifier.preferredFrameRate(frameRateCategory: FrameRateCategory)

ในข้อมูลโค้ดด้านล่าง ตัวแก้ไขอัตราเฟรมใหม่ (Modifier.requestedFrameRate(120f)) จะใช้กับ Text ที่ประกอบได้ ตัวปรับนี้ทำให้ Text composable ขออัตราเฟรมที่ต้องการเป็น 120 เมื่อวาดหรือเคลื่อนไหว (เช่น มีการเปลี่ยนแปลงความทึบแสง)

var targetAlpha by remember { mutableFloatStateOf(1f) }
val alpha by
    animateFloatAsState(
        targetValue = targetAlpha,
        animationSpec = tween(durationMillis = 1000)
    )

Button(
    onClick = { targetAlpha = if (targetAlpha == 1f) 0.2f else 1f },
    modifier =
        Modifier.background(LocalContentColor.current.copy(alpha = alpha))
) {
    Text(
        text = "Click",
        color = LocalContentColor.current.copy(alpha = alpha),
        modifier = Modifier.preferredFrameRate(120f)
     // You can also pass frame rate category such as FrameRateCategory.High  to increase the frame rate
    )
  }

จากนั้นระบบจะรวบรวมอัตราเฟรมที่ต้องการจาก Composable ทั้งหมดและ รวมเข้าด้วยกันเพื่อกำหนดอัตราเฟรมสุดท้ายสำหรับแต่ละเฟรม ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ SetFrameRateSample และ SetFrameRateCategorySample