Pochopenie a optimalizácia snímkových frekvencií videohier

Jedným z najbežnejších benchmarkov používaných pri meraní grafického výkonu videohier je snímková frekvencia alebo počet snímok za sekundu. Snímková frekvencia vo videohre odráža, ako často sa obraz, ktorý vidíte na obrazovke, obnovuje, aby sa vytvoril obraz a simulácia pohybu/pohybu. Snímková frekvencia sa najčastejšie meria v snímkach za sekundu alebo FPS (nezamieňať s Strieľačky z pohľadu prvej osoby).

Existuje mnoho faktorov, ktoré určujú snímkovú frekvenciu hry, ale ako pri mnohých iných technológiách, čím je niečo vyššie alebo rýchlejšie, tým lepšie. Nízka snímková frekvencia vo videohrách bude mať za následok množstvo problémov, ktoré sa môžu vyskytnúť v tých najnevhodnejších časoch. Príklady toho, čo sa môže vyskytnúť pri nízkych snímkových frekvenciách, zahŕňajú trhaný alebo skokový pohyb počas akčných sekvencií, ktoré zahŕňajú veľa pohybu/animácií; Zamrznuté obrazovky sťažujúce interakciu s hrou a množstvo ďalších.

Časté otázky o snímkovej frekvencii podrobne uvedené nižšie poskytujú odpovede na niektoré základné otázky týkajúce sa snímkovej frekvencie videohier, ako na to meranie snímok za sekundu a rôzne vylepšenia a nástroje, ktoré môžete použiť na zlepšenie snímkovej frekvencie a celkovej grafiky výkon.

Čo určuje snímkovú frekvenciu alebo počet snímok za sekundu videohry?

Existuje množstvo faktorov, ktoré prispievajú k snímkovej frekvencii hry alebo výkonu snímok za sekundu (FPS). Oblasti, ktoré môžu ovplyvniť snímkovú frekvenciu hry/FPS zahŕňajú:

• Systémový hardvér, ako napr grafická karta, základná doska, CPUa Pamäť.
• Nastavenia grafiky a rozlíšenia v hre.
• Ako dobre je herný kód optimalizovaný a vyvinutý pre grafický výkon.

V tomto článku sa zameriame na prvé dve odrážky, pretože posledná je mimo našich rúk, pretože sa spoliehame na vývojára hry, že napíše optimalizovaný kód pre grafiku a výkon.

Najväčším faktorom, ktorý prispieva k snímkovej frekvencii hry alebo výkonu FPS, je grafická karta a procesor. V základných slovách CPU počítača posiela informácie alebo pokyny z programov, aplikácií, v tomto prípade hry, na grafickú kartu. Grafická karta následne spracuje prijaté inštrukcie, vykreslí obraz a odošle ho na monitor na zobrazenie.

Existuje priamy vzťah medzi CPU a GPU, pričom výkon vašej grafickej karty závisí od CPU a naopak. Ak má procesor nedostatočný výkon, nemá zmysel upgradovať na najnovšiu a najlepšiu grafickú kartu, ak nebude môcť využiť celý svoj výpočtový výkon.

Neexistuje žiadne všeobecné pravidlo na určenie, ktorá kombinácia grafickej karty/CPU je najlepšia, ale ak bol CPU stredný na low end CPU pred 18-24 mesiacmi je veľká šanca, že je už na nízkej úrovni minimálneho systému požiadavky. V skutočnosti je veľká časť hardvéru na vašom PC pravdepodobne prekonaná novým a lepším hardvérom v priebehu 0-3 mesiacov od zakúpenia. Kľúčom je pokúsiť sa nájsť správnu rovnováhu s grafikou hry a nastavením rozlíšenia.

Aká snímková frekvencia alebo snímka za sekundu je prijateľná pre video/počítačové hry?

Väčšina dnešných videohier sa vyvíja s cieľom dosiahnuť snímkovú frekvenciu 60 snímok za sekundu, ale za prijateľnú sa považuje rýchlosť 30 až 60 snímok za sekundu. To neznamená, že hry nemôžu prekročiť 60 snímok za sekundu, v skutočnosti to mnohí robia, ale čokoľvek pod 30 snímok za sekundu, animácie sa môžu začať trhať a vykazovať nedostatok plynulého pohybu.

Skutočné snímky za sekundu, ktoré zažívate, sa v priebehu hry líšia v závislosti od hardvéru a toho, čo sa v hre môže v danom okamihu diať. Pokiaľ ide o hardvér, ako už bolo spomenuté, vaša grafická karta a procesor budú hrať úlohu v snímkach za sekundu, ale aj váš monitor môže ovplyvniť FPS, ktoré budete môcť vidieť. Mnoho LCD monitorov má nastavenú obnovovaciu frekvenciu 60 Hz, čo znamená, že čokoľvek nad 60 FPS nebude viditeľné.

V spojení s vaším hardvérom sú hry ako napr Doom (2016), Overwatch, Battlefield 1 a ďalšie, ktoré majú graficky náročné akčné sekvencie, môžu ovplyvniť FPS hry kvôli veľkému počtu pohybujúcich sa objektov, hernej fyzike a výpočtom, 3D prostrediam a ďalším. Novšie hry môžu tiež vyžadovať vyššie verzie a Model shadera DirectX ktoré môže grafická karta podporovať, ak GPU nespĺňa požiadavku na model shadera, môže sa vyskytnúť často slabý výkon, nízka snímková frekvencia alebo nekompatibilita.

Ako môžem merať frekvenciu snímok alebo snímok za sekundu v hre na svojom počítači?

K dispozícii máte množstvo nástrojov a aplikácií na meranie snímkovej frekvencie alebo snímok za sekundu videohry počas hrania. Najpopulárnejší a ten, ktorý mnohí považujú za najlepší, sa nazýva Fraps. Fraps je samostatná aplikácia, ktorá beží v zákulisí akejkoľvek hry, ktorá používa grafiku DirectX alebo OpenGL API (Application Programming Interface) a slúži ako nástroj na porovnávanie, ktorý zobrazí vaše aktuálne snímky za sekundu, ako aj zmeria FPS medzi počiatočným a koncovým bodom. Okrem funkcie benchmarkingu má Fraps tiež funkciu na zachytávanie herných obrazoviek a zachytávanie videa v reálnom čase v hre. Hoci plná funkčnosť Fraps nie je zadarmo, ponúka bezplatnú verziu s obmedzeniami, ktoré zahŕňajú testovanie FPS, 30 sekúnd snímania videa a snímky obrazovky .bmp.

Existuje niekoľko alternatívnych aplikácií Fraps, ako napríklad Bandicam, ale ak chcete plnú funkčnosť, budete musieť zaplatiť aj za ne.

Ako môžem optimalizovať nastavenia hardvéru alebo hry na zlepšenie snímkovej frekvencie, FPS a výkonu?

Ako už bolo spomenuté v predchádzajúcich otázkach vyššie, existujú dve hlavné veci, ktoré môžete urobiť na zlepšenie snímkovej frekvencie/snímkov za sekundu a celkového výkonu hry:

1. Inovujte svoj hardvér.
2. Upravte nastavenia grafiky hry.

Keďže upgrade vášho hardvéru je samozrejmosťou pre lepší výkon, zameriame sa na rôzne nastavenia grafickej hry a na to, ako môžu pomôcť alebo znížiť výkon a snímkovú frekvenciu hry.

Prevažná väčšina nainštalovaných PC hier s rozhraním DirectX/OpenGL má dnes poltucta alebo viac grafických prvkov nastavenia, ktoré je možné vyladiť, aby sa zlepšil výkon vášho hardvéru a dúfajme, že aj počet FPS. Po inštalácii väčšina hier automaticky rozpozná hardvér počítača, ktorý je nainštalovaný, a podľa toho nastaví grafické nastavenia hry pre optimálny výkon. Na základe toho existuje niekoľko vecí, ktoré môžu používatelia urobiť, aby pomohli ešte viac zlepšiť výkon snímkovej frekvencie.

Je ľahké povedať, že zníženie všetkých nastavení nájdených v nastaveniach grafiky hry by zabezpečilo výkon, pretože áno. Veríme však, že väčšina ľudí chce pri hraní hier dosiahnuť správnu rovnováhu medzi výkonom a vzhľadom. Nižšie uvedený zoznam obsahuje niektoré bežné nastavenia grafiky, ktoré sú dostupné v mnohých hrách a ktoré môže používateľ manuálne upraviť.

Bežné nastavenia grafiky

Antialiasing

Antialiasing, bežne označovaný ako AA, je technika vo vývoji počítačovej grafiky na vyhladenie hrubých pixelovaných alebo zubatých okrajov v grafike. Väčšina z nás sa stretla s týmto pixelovaným alebo zubatým vzhľadom počítačovej grafiky, čo AA robí pre každý pixel na vašej obrazovke zoberie vzorku okolitých pixelov a pokúsi sa ich zmiešať, aby sa zobrazili hladká. Mnoho hier vám umožňuje zapnúť alebo vypnúť AA, ako aj nastaviť vzorkovaciu frekvenciu AA vyjadrenú ako 2x AA, 4x AA, 8x AA atď. Najlepšie je nastaviť AA v spojení s rozlíšením grafiky/monitoru. Vyššie rozlíšenia majú viac pixelov a môžu potrebovať iba 2x AA, aby grafika vyzerala hladko a fungovala dobre, zatiaľ čo nižšie rozlíšenia môžu potrebovať nastavenie na 8x, aby sa veci vyhladili. Ak hľadáte priamy nárast výkonu, zníženie alebo úplné vypnutie AA by vám malo poskytnúť podporu.

Anizotropné filtrovanie

V 3D počítačovej grafike vo všeobecnosti platí, že vzdialené objekty v 3D prostredí využijú nižšie kvalita máp textúr, ktoré sa môžu zdať rozmazané, zatiaľ čo bližšie objekty používajú vysokokvalitné textúrové mapy detail. Poskytovanie máp s vysokou textúrou pre všetky objekty v 3D prostredí môže mať veľký vplyv na celkový grafický výkon a práve tu prichádza na rad nastavenie anizotropného filtrovania alebo AF.

AF je dosť podobný AA, pokiaľ ide o nastavenie a to, čo môže urobiť pre zlepšenie výkonu. Zníženie nastavenia má svoje nevýhody, pretože väčšia časť zobrazenia bude využívať menej kvalitnú textúru, vďaka čomu budú zdanlivo blízke objekty rozmazané. Vzorkovacie frekvencie AF sa môžu pohybovať od 1x do 16x a úprava tohto nastavenia môže poskytnúť výrazné zlepšenie výkonu staršej grafickej karty; Toto nastavenie je čoraz menej dôvodom na pokles výkonu na novších grafických kartách.

Kresliť vzdialenosť/zorné pole

Nastavenie vzdialenosti ťahu alebo vzdialenosti pohľadu a nastavenia zorného poľa sa používajú na určenie toho, čo uvidíte na obrazovke, a sú najrelevantnejšie pre strieľačky z pohľadu prvej aj tretej osoby. Nastavenie vzdialenosti kreslenia alebo pohľadu sa používa na určenie toho, ako ďaleko vidíte do diaľky, zatiaľ čo zorné pole určuje viac periférny pohľad na postavu v FPS. V prípade vzdialenosti a zorného poľa, čím vyššie je nastavenie, znamená to, že grafická karta bude musieť pracovať tvrdšie na vykreslení a zobrazení. pohľad, vplyv by však mal byť z väčšej časti pomerne minimálny, takže zníženie nemusí znamenať výraznejšie zlepšenie snímkovej frekvencie alebo snímok na druhý.

Osvetlenie/tiene

Tiene vo videohre prispievajú k celkovému vzhľadu hry a dodávajú príbehu na obrazovke pocit napätia. Nastavenie kvality tieňov určuje, ako detailne alebo realisticky budú tiene vyzerať v hre. Vplyv toho sa môže líšiť od scény k scéne v závislosti od počtu objektov a osvetlenia, ale môže to mať dosť veľký vplyv na celkový výkon. Aj keď tiene môžu spôsobiť, že scéna vyzerá skvele, je to pravdepodobne prvé nastavenie na zníženie alebo vypnutie pre zvýšenie výkonu pri prevádzke staršej grafickej karty.

Rozhodnutie

The rozhodnutie nastavenie je založené na tom, čo je k dispozícii v hre, ako aj na monitore. Čím vyššie rozlíšenie, tým lepšie bude grafika vyzerať, všetky tie extra pixely pridávajú detaily prostrediam a objektom a zlepšujú ich vzhľad. Vyššie rozlíšenia však prinášajú kompromis, pretože na ňom je možné zobraziť viac pixelov obrazovke, grafická karta musí pracovať viac, aby vykreslila všetko, a preto sa môže znížiť výkon. Zníženie nastavenia rozlíšenia v hre je solídny spôsob, ako zlepšiť výkon a snímkovú frekvenciu, ale ak ste si zvykli hrať pri vyšších rozlíšeniach a zobrazení detailov možno budete chcieť pozrieť na niektoré ďalšie možnosti, ako je vypnutie AA/AF alebo úprava osvetlenie/tiene.

Detail textúry/kvalita

Textúry v najjednoduchších podmienkach možno považovať za tapety pre počítačovú grafiku. Sú to obrázky, ktoré sú v grafike položené cez objekty/modely. Toto nastavenie zvyčajne neovplyvňuje snímkovú frekvenciu hry až tak výrazne, ak áno, je celkom bezpečné mať toto nastavenie vo vyššej kvalite ako iné nastavenia, ako napríklad osvetlenie/tiene alebo AA/AF.