为什么游戏只显示60fps (为什么60帧玩不了fps)

信很多做游戏的小伙伴都曾经被 帧率 折腾过。

为什么60帧游戏还是卡,为什么游戏fps最高只能到60

以游戏行业的通常认知来说:

帧率越高,体验就越流畅

因此, 60帧/秒 几乎成了现代游戏的保底配置。

为什么60帧游戏还是卡,为什么游戏fps最高只能到60

为了追求极致的用户体验,

一些大厂甚至已经喊出了120fps(frame per second,即帧/秒)的口号。

据报道,PS5和Xbox Series X已支持120fps,

索尼和微软也声称会有相应的看门大作出现在这些主机上。

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而,

同样是在追求极致视觉效果的电影行业,

帧率的通用规范却是 24fps

而人眼和大脑识别信息的速度,

甚至小于 20fps。

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电影都只要求 24fps

为撒子做游戏的就要淦到 60fps 捏?

同样都是视觉艺术,差距咋就这么大捏?

究其原因,电影和游戏的差别,主要在下面三个方面。

01 动态模糊

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动态模糊是什么?

拿起手机,打开内置相机,对准你的小手手,

一边迅速挥手一边拍照,就会拍出一张带有运动残影,模糊不清的照片。

就像这样……

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本文发布自头条号游戏架构师JOKER,如在其他头条号发现纯属抄袭请点举报

动态模糊 虽然折磨广大“摄影师”,

对电影行业却十分重要。

在进行电影拍摄时,

当被拍摄物从一个点快速运动到另外一个点,

中间的帧就会留下动态模糊,起到了和游戏中的 补间动画 类似的作用。

物体运动的 速度越快 ,动态模糊给观众的感受 效果越明显

上例子:

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本文由头条号游戏架构师JOKER原创,如在其他头条号发现纯属抄袭请点举报

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为什么60帧游戏还是卡,为什么游戏fps最高只能到60

上面的三张图是动画电影《兰戈》的片段,

这三张截图是在角色奔跑时暂停截下来的。

主角兰戈(画面中间奔跑的小蜥蜴)、

天上老鹰的翅膀、

画面右下角的房屋都有 明显模糊

光是看静态图都可以感到兰戈在拼命奔跑。

在连续*放播**时,这些模糊给了观众很强的连贯感。

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动画电影中的动态模糊,

是电影团队的 后期制作 人员花费 大量时间 制作的,

一些顶级的影视公司如迪士尼也会开发一些工具来辅助自动生成。

而游戏的画面表现往往是 实时动画

无法通过后期制作展现电影般的动态模糊效果。

最简单的证明就是:

游戏进行中的任意一帧截图都是清晰的。

因此,游戏没有动态模糊的加成效果。

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正是因为缺少了动态模糊,

当游戏帧率设置为24帧时,

高速运动体的流畅度感受会与电影有一些差距。

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有兴趣的小伙伴可以实际尝试一下,

注意运动速度要快一些才能感受出差异,

而且一般手机是无法设置24帧的,最好在PC上实验。

02 帧率稳定性

除了动态模糊,

帧率稳定性 也是影响游戏流畅度感受的一个极其重要的因素。

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电影帧率是一贯稳定的 24fps

但游戏帧率却往往 波动不均

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画质渲染或者计算方面的压力稍大,

就可能引起 掉帧

即使过后再涨回来,

也会给用户“卡了一下”的感觉。

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很多时候,

帧率的 波动 比低帧率对游戏体验的影响更为致命。

上一秒60帧,下一秒30帧,

还不如老老实实的30帧体验好。

保持帧率的稳定,也是最折腾游戏开发者的工作之一。

03 实时交互

电影与游戏的另一个本质上的区别,

就是 “实时交互”

电影通过镜头语言同观众对话,

而游戏与玩家的互动,

则借助于实时交互的艺术。

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说到实时交互,就涉及到响应速度,

若响应速度不及时,

用户便会产生“不流畅”感。

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上图是“鼠标点击”到“游戏响应”再到“屏幕显示”的流程。

涉及计算机的这几个模块:输入设备、CPU、GPU、显示器。

再进一步概括,流程可以简化为下图:

为什么60帧游戏还是卡,为什么游戏fps最高只能到60

蓝色是CPU处理阶段,绿色是GPU处理阶段,灰色是屏幕显示阶段,

一次蓝绿灰组合是一次完整的渲染流程。

进行游戏时,

在第一帧按下了鼠标,游戏会在*放播**完当前帧后,

下一帧提交CPU进行处理(因为这一帧要*放播**的内容都已经计算好了),

也就是下一帧提交给图中的蓝色部分,

CPU处理之后,再下一帧提交给绿色部分GPU,

再下一帧提交给显示器。

从点击鼠标到屏幕显示变化,至少需要 3帧 时间。

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如果帧率是30fps,

这个流程的总时间是1秒/30*3=99毫秒,

比较敏感的用户就会有略微的延迟感。

若是60fps的游戏,这个响应的总时间就会缩短一半,

大概 为50毫秒

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而且这还没有计算设备延迟的时间,

在实际环境中硬件设备本身也是有延迟的,

从点击鼠标到CPU收到鼠标点击时间可能也要花费一段时间。

【注】:上面流程源于NVIDIA的官网,关于响应时间,也可以看一下NVIDIA这篇文章,文中NVIDIA已经在丧心病狂地鼓吹240fps了。

https://www.nvidia.cn/geforce/news/what-is-fps-and-how-it-helps-you-win-games/

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看到这里,相信读者对开头提出的问题已经有了答案。在本文结尾,补充一个比较新的知识,那就是虽然电影行业目前还是以24fps为主流,但是已经有很多人开始对更高帧率电影进行探索和尝试了。

去年的国产电影《夺冠》,更早的大片《霍比特人》,都进行了48fps的尝试,也都收到了良好反馈。或许在未来,除了更高的清晰度外,更高的fps也是电影行业的发展方向。