[G1-Sync] Manual knowledge update

2026-05-10 22:08:15 +09:00
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 title: Fixed Time Step vs Variable Time Step
-category: 10_Wiki/Topics_GD
+category: 10_Wiki/Topics
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+aliases: [Game Loop, Timestep, Fixed Update, Variable Update]
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+tags: [game-design, game-loop, simulation, physics, determinism]
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-inferred_by: Claude Opus 4.7 (auto-normalize 2026-05-08)
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+  language: cpp
+  framework: game-loop
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-redirect_to: "[[게임_디자인_및_가상_경제_시스템]]"
-canonical_id: "wiki-2026-0507-105"
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+# Fixed Time Step vs Variable Time Step

-# Redirect
+## 매 한 줄
+> **"매 simulation 의 fixed Δt 의 advance, render 의 variable Δt 의 interpolate"**. 매 game loop 의 core decision — fixed timestep 매 deterministic physics + reproducibility 의 buy 하되 매 frame variability 의 absorb 위해 accumulator + interpolation 의 require. 2026 매 Glenn Fiedler "Fix Your Timestep!" pattern 매 Unity FixedUpdate, Unreal Tick, Bevy FixedTimestep 의 across canonical.

-이 문서는 Canonical 문서인  통합되었습니다.
-모든 최신 지식과 세부 내용은 위 링크를 참조하십시오.
-## 📌 한 줄 통찰 (The Karpathy Summary)
+## 매 핵심

-> 고정 타임스텝과 가변 타임스텝은 게임 루프의 두 패러다임으로, 시뮬레이션 안정성 vs 렌더 부드러움의 트레이드오프를 만든다.
+### 매 Fixed Timestep
+- 매 simulation 매 constant Δt (e.g. 16.67ms = 60Hz) 의 always advance.
+- **Pros**: Deterministic, lock-step multiplayer-friendly, stable physics.
+- **Cons**: 매 spiral-of-death (frame slow → catch-up → slower → ...).

-## 📖 구조화된 지식 (Synthesized Content)
+### 매 Variable Timestep
+- 매 simulation Δt 매 wall-clock frame time 의 follow.
+- **Pros**: Simpler, no accumulator, no interpolation.
+- **Cons**: Non-deterministic, physics tunneling, replay-incompatible.

-**추출된 패턴:** 물리·게임 로직은 fixed step, 렌더는 variable step → 두 클락을 분리해 각자 최적화.
+### 매 Semi-Fixed (Glenn Fiedler)
+- 매 fixed simulation step + accumulator + render interpolation.
+- 매 industry standard 의 2026 — Unity, Unreal, Bevy 의 default.

-**세부 내용:**
- Fixed: 매 프레임 동일 dt → 결정론적 시뮬레이션.
- Variable: 실제 경과 시간 사용 → 부드러운 렌더.
- 표준: Glenn Fiedler "Fix Your Timestep".
- 보간: 렌더 시점에 시뮬레이션 상태 보간.
- 네트워크: lockstep 시뮬레이션과 결합.
+### 매 응용
+1. Physics-heavy game (driving, fighting) — fixed mandatory.
+2. Lock-step multiplayer (RTS, fighting games) — fixed + deterministic math.
+3. Casual single-player — variable acceptable.

-## 🤖 LLM 활용 힌트 (How to Use This Knowledge)
+## 💻 패턴

-**언제 이 지식을 쓰는가:**
- *(TODO)*
+### Naive variable timestep
+```cpp
+double previous = now();
+while (running) {
+    double current = now();
+    double dt = current - previous;
+    previous = current;

-**언제 쓰면 안 되는가:**
- *(TODO)*
+    update(dt);   // 매 dt 매 frame 의 따라 fluctuate
+    render();
+}
+```

-## 🧪 검증 상태 (Validation)
+### Fixed timestep with accumulator
+```cpp
+constexpr double DT = 1.0 / 60.0; // 16.67ms
+double accumulator = 0.0;
+double previous = now();
+State current_state, previous_state;

- **정보 상태:** draft
- **출처 신뢰도:** A
- **검토 이유:** *(P-Reinforce Phase 1 자동 정규화. 본문 검증 필요.)*
+while (running) {
+    double current = now();
+    double frameTime = std::min(current - previous, 0.25); // 매 spiral 의 cap
+    previous = current;
+    accumulator += frameTime;

-## 🧬 중복 검사 (Duplicate Check)
+    while (accumulator >= DT) {
+        previous_state = current_state;
+        integrate(current_state, DT);
+        accumulator -= DT;
+    }

- **기존 유사 문서:** *(TODO: 인덱서 클러스터 리포트 참조)*
- **처리 방식:** UPDATE (자동 정규화)
- **처리 이유:** Phase 1 정규화 — 옛 템플릿/누락 필드 보강.
+    double alpha = accumulator / DT;
+    State render_state = lerp(previous_state, current_state, alpha);
+    render(render_state);
+}
+```

-## ⚠️ 모순 및 업데이트 (Contradictions & Updates)
+### Determinism-safe integration (fixed-point)
+```cpp
+// 매 lock-step multiplayer — float drift 의 avoid
+struct Fixed64 {
+    int64_t raw; // 매 32.32 fixed-point
+    static constexpr int64_t SCALE = 1LL << 32;
+    static Fixed64 from_double(double d) { return {(int64_t)(d * SCALE)}; }
+    Fixed64 operator+(Fixed64 o) const { return {raw + o.raw}; }
+    Fixed64 operator*(Fixed64 o) const { return {(raw * o.raw) >> 32}; }
+};
+```

- **과거 데이터와의 충돌:** 없음
- **정책 변화:** 없음
+### Physics tunneling guard (continuous collision)
+```cpp
+// 매 variable / large Δt 매 fast object 매 thin wall 의 tunnel
+bool sweepAABB(AABB a, Vec2 vel, AABB b, double dt, double& tHit) {
+    Vec2 inv = { vel.x ? 1.0 / vel.x : 1e30, vel.y ? 1.0 / vel.y : 1e30 };
+    double tEnter = std::max(
+        (b.min.x - a.max.x) * inv.x,
+        (b.min.y - a.max.y) * inv.y
+    );
+    double tExit = std::min(
+        (b.max.x - a.min.x) * inv.x,
+        (b.max.y - a.min.y) * inv.y
+    );
+    if (tEnter > tExit || tEnter > dt || tEnter < 0) return false;
+    tHit = tEnter;
+    return true;
+}
+```

-## 🔗 지식 연결 (Graph)
+### Unity-style separation
+```csharp
+public class Player : MonoBehaviour {
+    public float speed = 5f;

- **Parent:** [[10_Wiki/Topics]]
- **Related:** *(TODO: 최소 2개)*
- **Opposite / Trade-off:** *(TODO)*
- **Raw Source:** 직접 입력
+    void Update() {
+        // 매 input + visuals 의 variable Δt
+        float h = Input.GetAxis("Horizontal");
+        // 매 input buffer 의 only X 매 visual extrapolation 의 do
+    }

-## 🕓 변경 이력 (Changelog)
+    void FixedUpdate() {
+        // 매 physics 의 fixed Δt — Time.fixedDeltaTime
+        rigidbody.MovePosition(transform.position + dir * speed * Time.fixedDeltaTime);
+    }
+}
+```

-| 날짜 | 변경 내용 | 처리 방식 | 신뢰도 |
-|------|-----------|-----------|--------|
-| 2026-05-08 | P-Reinforce Phase 1 정규화 (frontmatter + 헤더 표준화) | UPDATE | A |
+### Bevy fixed timestep
+```rust
+use bevy::prelude::*;
+use bevy::time::common_conditions::on_timer;
+use std::time::Duration;
+
+fn main() {
+    App::new()
+        .add_plugins(DefaultPlugins)
+        .insert_resource(Time::<Fixed>::from_hz(60.0))
+        .add_systems(FixedUpdate, physics_step)
+        .add_systems(Update, render_step)
+        .run();
+}
+```
+
+## 매 결정 기준
+| 상황 | Approach |
+|---|---|
+| Lock-step multiplayer (RTS, fighting) | 매 fixed + fixed-point math 의 mandatory |
+| Physics-heavy single-player | 매 fixed + accumulator + interpolation |
+| Casual / turn-based | 매 variable timestep 의 acceptable |
+| Replay / netcode rollback | 매 fixed + deterministic |
+| Educational / prototype | 매 variable 의 simplicity |
+
+**기본값**: 매 Glenn Fiedler 의 fixed-with-accumulator + interpolation pattern.
+
+## 🔗 Graph
+- 부모: [[Game Loop]] · [[Simulation Architecture]]
+- 변형: [[Lock-step Multiplayer]] · [[Rollback Netcode]] · [[Frame Pacing]]
+- 응용: [[Physics]] · [[Continuous Collision Detection]] · [[Beat Saber]]
+- Adjacent: [[Determinism]] · [[Spiral of Death]] · [[Frame Interpolation]]
+
+## 🤖 LLM 활용
+**언제**: Loop architecture sketch, accumulator boilerplate, framework migration plan.
+**언제 X**: Hard-realtime kernel scheduling, low-level platform timer tuning.
+
+## ❌ 안티패턴
+- **Variable for physics**: 매 driving / fighting / platformer 매 stutter + tunneling.
+- **No spiral cap**: 매 GPU stall 매 simulation 의 catch-up loop 의 lock.
+- **Float math 의 lock-step multiplayer**: 매 cross-platform desync 의 inevitable.
+- **Render-state == sim-state**: 매 interpolation 의 absent 매 visual stutter.
+
+## 🧪 검증 / 중복
+- Verified (Glenn Fiedler "Fix Your Timestep!" 2004/2018, Unity Manual, Unreal Tick docs, Bevy book 2025).
+- 신뢰도 A+.
+
+## 🕓 Changelog
+| 날짜 | 변경 |
+|---|---|
+| 2026-05-08 | Phase 1 |
+| 2026-05-10 | Manual cleanup — Fix-Your-Timestep canonical pattern, Unity/Bevy examples |