是不是游戏帧数一般要到 60 帧每秒才流畅，而过去的大部分电影帧数只有 24 帧每秒却没有不流畅感？ - 知乎<strong class="NumberBoard-itemValue" title="被浏览<strong class="NumberBoard-itemValue" title=",234,279分享邀请回答6.3K322 条评论分享收藏感谢收起视频帧率是什么意思?帧率使视频画面更流畅，逼真,视频帧率越高越好吗的评论&nbsp>&nbsp
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脑洞大开：为啥帧率达到 60 fps 就流畅？
摘要：做过显示性能优化的同学应该常常听到别人说显示性能优化的目标就是达到60fps,但是至于为什么是60fps而不是55fps或者65fps就众说纷纭了,例如知乎上的这个问题为什么安卓不把系统显示帧数提高?为什么是60fps?这是因为人眼与大脑之间的协作无法感知超过60fps的画面更新。好像眼睛能识别的帧数低于60很多,而系统到60帧依然很清晰了60fps完全够了但是这些答案既没有相关文献引用也没有进行因果关系的分析,用大脚趾思考一下都会感觉不怎么靠谱。凭借钻研到底的精神,我们一个
做过显示性能优化的同学应该常常听到别人说显示性能优化的目标就是达到 60 fps, 但是至于为什么是 60 fps 而不是 55 fps 或者 65 fps 就众说纷纭了,例如知乎上的这个问题为什么安卓不把系统显示帧数提高?
为什么是60fps ? 这是因为人眼与大脑之间的协作无法感知超过60fps的画面更新。
好像眼睛能识别的帧数低于60很多,而系统到60帧依然很清晰了
60fps 完全够了
但是这些答案既没有相关文献引用也没有进行因果关系的分析,用大脚趾思考一下都会感觉不怎么靠谱。
凭借钻研到底的精神,我们一个一个地来细细探究这些问题:
首先,人眼的感知极限并不是 60 fps
我们从维基百科以及果壳中,可以查到:”有了平滑度高的60hz之后,更有极度连贯的120hz的电视推出,而超过大概85赫兹的视频,像是画面每更新一次只会发光几百分之一秒的阴极射线管及等离子显示屏,此时已经到达大脑处理视频的极限,人眼并无法分辨与更高更新率的差异,因此使用主动式快门眼镜的3D电视更新率达到200赫兹或以上,对人眼来说是无法看到左右视角切换的过程。“
因此,人眼的感知极限是高于 60 fps 的。
其次,画面帧率越高,体验越好
维基百科中提到几个重要的帧率数值:
12 fps:由于人类眼睛的特殊生理结构,如果所看画面之帧率高于每秒约10-12帧的时候,就会认为是连贯的
24 fps:有声电影的拍摄及播放帧率均为每秒24帧,对一般人而言已算可接受
30 fps:早期的高动态电子游戏,帧率少于每秒30帧的话就会显得不连贯,这是因为没有动态模糊使流畅度降低
60 fps:在实际体验中,60帧相对于30帧有着更好的体验
85 fps:一般而言,大脑处理视频的极限
注:如果需要了解动态模糊技术相关知识,可以查阅这里
所以,总体而言,帧率越高体验越好。一般的电影拍摄及播放帧率均为每秒24帧,但是据称《霍比特人:意外旅程》是第一部以每秒48帧拍摄及播放的电影,观众认为其逼真度得到了显著的提示。
但是,目前显示性能优化的极限是 60 fps
这里出现了一个悖论:既然帧率越高体验越好,那为什么我们的显示性能优化只需要做到 60 fps 就 OK 了?具体的原因就要从我们使用的设备说起了。
首先,我们需要明确一点:生成图像的设备(如显卡)与显示图像的设备(如显示器)是分离的。下面我们分别进行讨论:
显示器的刷新频率是固定的
目前, 大多数显示器根据其设定按 30Hz、 60Hz、 120Hz 或者 144Hz 的频率进行刷新。 而其中最常见的刷新频率是 60 Hz。 这样做是为了继承以前电视机刷新频率为 60Hz 的设定。 而 60 Hz 是美国交流电的频率, 电视机如果匹配交流电的刷新频率就可以有效的预防屏幕中出现滚动条,即互调失真。(这样我想起了一个老段子:马屁股决定航天飞机火箭助推器的宽度)
显卡的生成图像的频率是变化的
因为,显卡的生成图像的频率与显示器的刷新频率是相互独立的。因此,就涉及到了一个配合的问题。
最理想的情况是两者之间的频率是相同且协同进行工作的,在这样的理想条件下,达到了最优解。但实际中显卡的生成图像的频率是变化的,如果没有有效的技术手段进行保证,两者之间很容易出现这样的情况:当GPU还在渲染下一帧图像时,显示器却已经开始进行绘制,这样就会导致屏幕撕裂(Tear)。这会使得屏幕的一部分显示的是前一帧的内容,而另一部分却在显示下一帧的内容。如下图所示:
屏幕撕裂(Tear)的问题,早在 PC 游戏时代就被发现, 并不停的在尝试进行解决。 其中最知名可能也是最古老的解决方案就是 V-Sync 技术。
V-Sync 的原理简单而直观:产生屏幕撕裂的原因是显卡在屏幕刷新时进行了渲染,而 V-Sync 通过同步渲染/刷新时间的方式来解决这个问题。显示器的刷新频率为 60 Hz,若此时开启 V-Sync,将控制显卡渲染速度在 60 Hz 以内以匹配显示器刷新频率。这也意味着,在 V-Sync 的限制下,显卡显示性能的极限就限制为 60 Hz 以内。
后话 1:将显示性能的极限限制为 60 fps 加剧了屏幕迟滞(Lag)和卡顿(Stutter)现象
先说迟滞(Lag): 请考虑如下场景:当前显示器频率为 60 fps,某游戏的实时帧率固定为是 12 fps。那么在为 1/12 秒的时间内,显示器将会刷新5次,但显示的都是同一帧的图像。 这时游戏的给人的感觉如同幻灯片一般,这就是迟滞(Lag)。
再说卡顿(Stutter): 前面有提到,当帧率高于 12 fps 时,人眼都会认为画面是流畅的。但是,因为人眼能够识别出 85 fps 以内的帧率变化,所以,当显示器输出画面的帧率不停变化时,人们就会认为画面是卡顿(Stutter)的。
正如先前讨论的那样,V-Sync 仅仅是让显卡在某个确定的时间开始渲染某一帧, 但这并不意味着这一帧就一定能够及时的呈现在你的面前。 仅仅如此, 显卡还是难以匹配显示器的刷新频率, 有时它能满足要求(渲染速度超过 60 fps), 有时就不行了(渲染速度低于 60 fps)。所以在这样的情况下,V-Sync 就带来了新的麻烦: 当帧率低于 60 fps 时将加剧画面的卡顿和迟滞现象, 因为显卡一直在尝试让渲染时间能够与屏幕刷新时间能够匹配。 但开启 V-Sync 后, 40~50 fps 的渲染频率意味着将会使得显示器输出的画面帧率从 60 fps 骤降至 30 fps。如图所示:
后话 2:现代化的显示技术可以绕过这个坑
其实,简单分析全文我们就会发现,这一切的坑都是为了让显卡去适应显示器的频率所造成的。因此,根本的解决方案其实也很简单,掉个头,让显示器去适应显卡的频率。一切就迎刃而解了。
该方案的实现目前有两种实现形式: Nvidia 提出的专利技术 G-Sync 以及 AMD 提出开放标准 FreeSync。
G-Sync 技术于 2013 年底被提出, 它是以显示器的附加模块的形式出现(于2014年初正式产品化)。 G-Sync 模块受专利保护, 它取代了传统显示中的脉冲计数器(scaler)。 但 G-Sync 模块并非真正意义上的硬件计数器, 而是将这部分工作转交 GPU 进行控制。在未获得更多内部实现机制的情况下, 我们只能简单的说 G-Sync 模块用于决定显示器何时(或何频率)绘制下一帧。
该方案的问题在于: 要么显示器制造商在制造显示器时嵌入 G-Sync 模块, 要么用户购买 DIY 套件并安装于兼容的显示器上。 但这都将产生额外的费用。 虽然该方案是有效的, 并且有助于 Nvidia 控制自身成本, 但却显著地提高了显示器的价格。 此外,G-Sync 仅能在配备了高于 GTX 650 Ti 的 Nvidia GPU的PC机上工作。 这意味着使用 AMD 和 Intel 集成显卡的人就不那么不走运了。
在采用 Adaptive-Sync 技术的显示器已经发布的情况下, AMD 于 2014 年初从另一个方面推出了 FreeSync, 截至2015年初依然未有上市计划。 FreeSync 是一个开放标准, VESA(视频电子设备协会)于2014年4月采用 Adaptive-Sync 技术作为 DisplayPort 1.2a 的规范。
Adaptive-Sync 是 AMD 的 FreeSync 必要组成部分, 它使得显示器可以基于GPU来改变刷新率。 而 DisplayPort 是一种通用、 开放的标准, 支持所有的现代显卡和大多数现代显示器。 然而, 应该指出的是, 尽管 Adaptive-Sync 是 VESA DisplayPort 1.2 及 1.3 规范的一部分, 但它是可选的而非强制性的。 这意味着并非所有基于 DisplayPort 1.3 的显示器都会支持 Adaptive-Sync。 虽然我们非常希望能引入这样一个十分强大的通用标准, 但即便是引入 Adaptive-Sync 都会在制造显示器时引入的验证和测试的额外成本。
需要明确区分的是, Adaptive-Sync 是 DisplayPort 的功能, 它允许改变显示器的刷新频率, FreeSync 与 AMD该项技术相偕同是为了通过 Adaptive-Sync 在显示帧被GPU渲染出来时刷新屏幕。
后话 3:目前显示性能的极限是 60 fps,但将来能达到更高的水平
目前, G-Sync、FreeSync 均未普及,但随着新技术的优化及推广,我们有理由相信显示性能的极限将会得到提高!
参考文献: Why 30 / 60 fps? why not 40, 45, 50 fps? Android Performance Patterns: Why 60fps? G-Sync vs FreeSync: The Future of Monitors 维基百科:帧率 果壳问答:人眼能识别的帧数最高是多少?
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高画质还是高帧数？论FPS游戏帧数的重要性
12:25:03 来源：NGA 作者：jy3414 编辑：cs4399　
　　小编今天为大家带来了FPS游戏帧数的重要性阐述文章，在文章中详细的介绍了游戏帧数对鼠标操作、游戏体验的影响，下面就一起来看看吧。&
写在前面：
　　写这篇文章的初衷是为了在非fps社区中纠正一个错误的观念 (大于60fps是没有意义的) 并不是希望大家盲目的追求高fps
　　高fps固然好 但每个人玩游戏的目的不同 玩的开心就好
　　但对于想要提高实力的玩家 希望这篇文章能让大家少走些弯路 也欢迎大家传播出去
　　以后有空会写个关于鼠标灵敏度 ( 慢点好 )/重量( 轻点好 )选择和划鼠标手法( 用手臂别用手腕 ) 之类的文章
番外小故事：
　　记得在某一期访谈里ow团队的老大Jeff Kaplan就吐槽过关于画面效果设置这个问题 大概内容是
　　“很多玩家问我为什么很多效果不能关掉？视野范围不能调的很高？
　　要是我们给玩家很多选项的话 他们(尤其是职业选手)恨不得把所有东西都关掉 fov调的超高 就留下一堆人物边框在动好让他们获得最快的反应
　　但是游戏并不仅仅是一堆边框什么的 我们不希望玩家为了追求所谓的最优的竞技设定而破坏ow作为一款游戏的美感 不想让所有想追求表现的玩家觉得把一切效果都关掉是必须的”
　　我觉得这就已经说明了很多 剩下的大家自行领悟吧
　　最近越来越多人关注Overwatch这款游戏 很多玩家也是从其他类型的游戏过来的
　　看到论坛里越来越多关于配置的疑问 “我的配置能跑多少fps？” ”xx fps够用吗？“
　　下面的回复往往是 ”降低效果也要到60fps“ 和一些关于“60fps以上没意义“之类的讨论
　　忽然意识到似乎大部分人都还是认同“60fps以上没有意义 毕竟屏幕只有60hz”这样的观点
但实际上真的是这样吗？60以上的fps真的没有意义吗？
　　先把观点放出来：即使对于60Hz的显示器来说 60fps并不是一个上限 并不是屏幕多少hz就只需要多少fps fps应该是越高越好的
　　首先 人眼能识别的fps极限绝对不是什么鬼24fps 平均水平在150-240fps
　　其次 这篇文章的重点是高fps可以有效降低输入延迟 这在fps游戏中极其重要 这直接影响到你的瞄准能力
　　屏幕的刷新率决定了你所看到的画面的帧数 这个是恒定的
　　游戏的fps决定的是你的鼠标输入和画面刷新之间的延迟
　　所以这篇文章的重点不是你能看到多少帧 而是“为什么高fps能有效降低输入延迟”
重中之重-找一个fps游戏调低分辨率，划两下鼠标感受一下
　　fps游戏和其他游戏对帧数的要求不同 (魔兽60帧就感觉很好了 星际2我感觉120帧左右比较舒服) 不要只相信来自其他类型的游戏的经验
　　休闲玩家也值得一试 回不回的去就看自己的取舍了
　　先来两张图 方便解释
60fps大概的样子
　　从上图可见 蓝色的条是屏幕的刷新时间点 绿色的条是电脑运算出一帧最新的画面的时间点
　　计算机算每一帧所花的时间是不一样的 而屏幕永远只能拿最新的一帧来显示 这之间是有一定延迟的
　　这就是为什么即使游戏达到了60fps 鼠标的移动也并不是完美的流畅
　　因为鼠标的移动和鼠标移动所产生的画面变化效果之间有微小的“脱节”
600fps大概的样子
　　上图中就可以看出 当屏幕在取最新的一帧时 最新的一帧和屏幕刷新的时间之间的延迟变小了
　　这意味着鼠标的移动带来的效果能更快的体现在屏幕上
　　为了解决这个问题 游戏公司开发出了V-Sync(垂直同步)这项技术 后来nvidia也有了g-sync这种更高端的同步方案
　　技术细节就先不在这篇文章里说了 简单来说 这些同步方案必然会导致硬件输入和画面之间的脱节 所以fps游戏千万别开垂直同步玩
　　(上面的两张图来源于油管上的一个视频 讲的不错 有兴趣可以去搜 How many frames a second do you need? 要是有好人搬运/翻译也是极好的)
　　写的时候就感觉这篇东西估计要引起不少争论 所以在这补充一点
　　“游戏画面是否够流畅”这是一个很主观的东西
　　平时和一帮朋友打csgo的时候就感觉每个人对fps的敏感程度是不一样的
举个例子：
　　我打csgo都是把分辨率调到 效果全开最低 即使显卡是980m 屏幕24寸的情况下 把画面调的跟打了码一样就是为了达到稳定的240fps以上
　　你说我不想开高点看着爽么 我有时候也会忍不住开高些 但是明显感觉在大幅度移动鼠标的情况下(90度以上的甩枪)精准度会大幅度降低 又乖乖调回去
　　室友则选择开中高效果 1080p分辨率 fps在120上下
　　当我用他的机子打的时候就会觉得画面和鼠标有点不流畅 但对于他来说就没什么区别
　　举这个例子就是想说明每个人对帧数的感受是不同的 具体怎样才最好还得自己去游戏里调下效果自己亲身体验一下
　　overwatch作为在beta中的游戏 我能够感受到暴雪对输入延迟的优化真的做的非常好 刚进游戏的时候自动选择的是最高epic画质
　　50-60fps玩了几局也并没有到不能接受的感觉 但偶然的一次不小心调到了一个很低的4：3的分辨率
感觉就像是开启了新世界的大门
　　但也并不是想劝每个人都要开到马赛克画面 60fps和适当的画面效果带来的体验就已经很好了
　　overwatch画面超赞 休闲玩家更应该追求画面和流畅之间的一个平衡
但如果想追求最优的画面反馈 fps应该是越高越好的
　　60/144fps不是上限
　　60/144fps真的不是上限
　　60/144fps真的真的不是上限
嫌太长；不想看的看这里：
　　1. fps越高越好 60/144fps并不是上限
　　2. 不信的话自己调低效果/分辨率感受一下 效果因人而异
　　3. 找到画面和流畅度之间的平衡点 自己喜欢就好
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游戏制作：暴雪
游戏发行：暴雪
游戏平台：PC/XboxOne/PS4
上市时间：
游戏特色：
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