Förstå och optimera bildhastigheter för videospel
Ett av de vanligaste riktmärkena som används för att mäta grafikprestandan i ett videospel är bildhastigheten eller bilderna per sekund. Bildfrekvensen i ett videospel återspeglar hur ofta en bild du ser på skärmen uppdateras för att producera bilden och simuleringsrörelsen/rörelsen. Bildhastigheten mäts oftast i bildrutor per sekund eller FPS (inte att förväxla med First Person Shooters).
Det finns många faktorer som spelar in för att bestämma ett spels bildfrekvens, men som med många saker inom teknik, ju högre eller snabbare något är, desto bättre. Låga bildfrekvenser i videospel kommer att resultera i ett antal problem som kan uppstå vid de mest olämpliga tidpunkterna. Exempel på vad som kan inträffa med låga bildfrekvenser inkluderar hackiga eller hoppande rörelser under actionsekvenser som involverar mycket rörelse/animationer; Frusna skärmar som gör det svårt att interagera med spelet och ett antal andra.
De vanliga frågorna om bildfrekvenser som beskrivs nedan ger svar på några grundläggande frågor om bildhastigheter för videospel, hur man gör mät bildrutor per sekund och de olika justeringarna och verktygen du kan använda för att förbättra bildhastigheten och den övergripande grafiken prestanda.
Vad bestämmer bildfrekvensen eller bildrutor per sekund för ett videospel?
Det finns ett antal faktorer som bidrar till ett spels bildhastighet eller frames per second (FPS) prestanda. De områden som kan påverka spelets bildfrekvens/FPS inkluderar:
- Systemhårdvara, såsom grafikkort, moderkort, CPU, och minne.
- Grafik och upplösningsinställningar i spelet.
- Hur väl spelkoden är optimerad och utvecklad för grafikprestanda.
I den här artikeln kommer vi att fokusera på de två första punkterna eftersom den sista är ur våra händer eftersom vi litar på att spelets utvecklare har skrivit optimerad kod för grafik och prestanda.
Den största bidragande faktorn till ett spels bildhastighet eller FPS-prestanda är grafikkortet och CPU: n. I grundläggande termer skickar datorns CPU information eller instruktioner från program, applikationer, i det här fallet spelet, till grafikkortet. Grafikkortet kommer sedan i sin tur att bearbeta de mottagna instruktionerna, rendera bilden och skicka den till monitorn för visning.
Det finns ett direkt samband mellan CPU och GPU, där ditt grafikkorts prestanda är beroende av CPU och vice versen. Om en CPU är underdriven är det inte meningsfullt att uppgradera till det senaste och bästa grafikkortet om det inte kommer att kunna utnyttja all sin processorkraft.
Det finns ingen generell tumregel för att avgöra vilken grafikkort/CPU-kombination som är bäst, men om processorn var en mellan till low end CPU För 18-24 månader sedan finns det en god chans att den redan är i den lägre delen av minimisystemet krav. Faktum är att en stor del av hårdvaran på din PC förmodligen överträffas av ny och bättre hårdvara inom 0-3 månader efter köpet. Nyckeln är att försöka hitta rätt balans med spelets grafik och upplösningsinställningar.
Vilken bildhastighet eller bildrutor per sekund är acceptabelt för video-/datorspel?
De flesta videospel idag är utvecklade med målet att nå en bildhastighet på 60 fps, men någonstans mellan 30 fps till 60 fps anses vara acceptabelt. Därmed inte sagt att spel inte kan överstiga 60 fps, i själva verket gör många det, men allt under 30 fps kan animationer börja bli hackiga och visa en brist på flytande rörelser.
De faktiska bilderna per sekund du upplever varierar genom spelet baserat på hårdvaran och vad som kan hända i spelet vid varje givet ögonblick. När det gäller hårdvara, som tidigare nämnts kommer ditt grafikkort och CPU att spela en roll i bildrutor per sekund, men även din bildskärm kan också påverka FPS som du kommer att kunna se. Många LCD-skärmar är inställda med en uppdateringsfrekvens på 60Hz vilket betyder att allt över 60 FPS inte kommer att synas.
Tillsammans med din hårdvara, spel som t.ex Doom (2016), Overwatch, Battlefield 1 och andra som har grafikintensiva actionsekvenser kan påverka spelets FPS på grund av ett stort antal rörliga föremål, spelfysik och beräkningar, 3D-miljöer och mer. Nyare spel kan också kräva högre versioner av en DirectX shader modell som ett grafikkort kan stödja, om shader-modellkravet inte uppfylls av GPU: n kan ofta dålig prestanda, låg bildhastighet eller inkompatibilitet uppstå.
Hur kan jag mäta bildrutehastighet eller bildrutor per sekund i ett spel på min dator?
Det finns ett antal verktyg och applikationer tillgängliga för dig för att mäta bildhastigheten eller bildrutor per sekund för ett videospel medan du spelar. Den mest populära och som många anser vara bäst kallas Fraps. Fraps är en fristående applikation som körs bakom kulisserna för alla spel som använder DirectX- eller OpenGL-grafik API: er (Application Programming Interface) och fungerar som ett benchmarkingverktyg som visar dina aktuella bilder per sekund samt mäter FPS mellan en start- och slutpunkt. Utöver benchmarking-funktionen har Fraps även funktionalitet för skärmdump av spel och videoinspelning i realtid. Även om den fulla funktionaliteten hos Fraps inte är gratis, erbjuder de en gratisversion med begränsningar som inkluderar FPS-benchmarking, 30 sekunders videoinspelning och .bmp-skärmdumpar.
Det finns några Fraps Alternative-applikationer där ute som Bandicam, men du kommer att behöva betala för dem också om du vill ha full funktionalitet.
Hur kan jag optimera hårdvara eller spelinställningar för att förbättra bildhastighet, FPS och prestanda?
Som nämnts i tidigare frågor ovan finns det två huvudsakliga saker du kan göra för att förbättra bildhastigheten/bilderna per sekund och den övergripande prestandan för ett spel:
- Uppgradera din hårdvara.
- Justera spelets grafikinställningar.
Eftersom att uppgradera din hårdvara är en självklarhet för förbättrad prestanda kommer vi att fokusera på de olika grafikspelinställningarna och hur de kan hjälpa eller minska prestanda och ett spels bildfrekvens.
De allra flesta installerade DirectX/OpenGL PC-spel kommer idag med ett halvdussin eller mer grafik inställningar som kan justeras för att förbättra prestandan för din hårdvara och förhoppningsvis ditt antal FPS. Vid installationen kommer de flesta spel automatiskt att upptäcka PC-hårdvara som är installerad och ställa in spelets grafikinställningar för optimal prestanda. Med det sagt finns det några saker som användare kan göra för att förbättra bildfrekvensprestandan ännu mer.
Det är lätt att säga att en sänkning av alla inställningar som finns i ett spels grafikinställningar skulle ge prestanda eftersom det skulle göra det. Vi tror dock att de flesta människor vill få den rätta balansen mellan prestanda och utseende i sin spelupplevelse. Listan nedan innehåller några vanliga grafikinställningar som är tillgängliga i många spel som kan justeras manuellt av användaren.
Vanliga grafikinställningar
Kantutjämning
Kantutjämning, vanligen kallad AA, är en teknik inom datorgrafikutveckling för att jämna ut grova pixlade eller taggiga kanter i grafik. De flesta av oss har stött på detta pixlade eller taggiga utseende datorgrafik, vad AA gör är för varje pixel på din skärm tar den ett urval av de omgivande pixlarna och försöker blanda dem för att få dem att synas slät. Många spel låter dig slå på eller av AA samt ställa in en AA-samplingsfrekvens uttryckt som 2x AA, 4x AA, 8x AA och så vidare. Det är bäst att ställa in AA i kombination med din grafik/skärmupplösning. Högre upplösningar har fler pixlar och behöver kanske bara 2x AA för att grafiken ska se jämn ut och prestera bra, medan lägre upplösningar kan behöva ställas in på 8x för att jämna ut saker och ting. Om du letar efter en rak prestandavinst bör en sänkning eller avstängning av AA helt och hållet ge dig en boost.
Anisotropisk filtrering
I 3D-datorgrafik är det i allmänhet så att avlägsna objekt i en 3D-miljö kommer att använda en lägre kvalitet på texturkartor som kan verka suddiga medan närmare objekt använder högkvalitativa texturkartor för mer detalj. Att tillhandahålla kartor med hög textur för alla objekt i en 3D-miljö kan ha stor inverkan på den övergripande grafikprestandan och det är där inställningen Anisotropic Filtering, eller AF, kommer in.
AF är ganska lik AA när det gäller inställningen och vad den kan göra för att förbättra prestandan. Att sänka inställningen har sina nackdelar eftersom fler av vyn kommer att använda strukturen med lägre kvalitet vilket gör att till synes nära föremål ser suddiga ut. AF-samplingsfrekvenser kan variera allt från 1x till 16x och att justera denna inställning kan ge en markant förbättring av prestandan hos ett äldre grafikkort; Den här inställningen blir mindre orsak till att prestanda sjunker på nyare grafikkort.
Rita avstånd/synfält
Inställningen för dragavstånd eller visningsavstånd och synfältsinställningar används för att bestämma vad du kommer att se på skärmen och är mest relevanta för både första- och tredjepersonsskjutare. Inställningen för ritnings- eller visningsavstånd används för att bestämma hur långt du ser på avståndet medan synfältet bestämmer mer av den perifera vyen av en karaktär i en FPS. När det gäller ritavstånd och synfält, desto högre inställning betyder att grafikkortet måste arbeta hårdare för att rendera och visa utsikten, dock bör påverkan, för det mesta, vara ganska minimal, så sänkning kanske inte ser mycket av en förbättrad bildhastighet eller bildrutor per andra.
Ljus/skuggor
Skuggor i ett videospel bidrar till ett spels övergripande utseende och känsla, vilket ger en känsla av spänning till historien som berättas på skärmen. Kvalitetsinställningen för skuggor avgör hur detaljerade eller realistiska skuggorna kommer att se ut i spelet. Effekten av detta kan variera från scen till scen baserat på antalet objekt och belysning men det kan ha en ganska stor inverkan på den totala prestandan. Även om skuggor kan få en scen att se bra ut, är det förmodligen den första inställningen som sänks eller stängs av för att öka prestanda när du kör ett äldre grafikkort.
Upplösning
De upplösning inställningen baseras både på vad som är tillgängligt i spelet och på skärmen. Ju högre upplösning desto bättre kommer grafiken att se ut, alla dessa extra pixlar lägger till detaljer till miljöerna och objekten och förbättrar deras utseende. Men högre upplösningar kommer med en kompromiss, eftersom det finns fler pixlar att visa på skärmen måste grafikkortet arbeta hårdare för att rendera allt och kan därför sänkas prestanda. Att sänka upplösningsinställningen i ett spel är ett bra sätt att förbättra prestanda och bildfrekvens, men om du har blivit van vid att spela vid högre upplösningar och se mer detaljer kanske du vill titta på några andra alternativ som att stänga av AA/AF eller justera belysning/skuggor.
Textur detalj/kvalitet
Texturer i de enklaste termerna kan ses som tapeter för datorgrafik. Det är bilder som läggs över objekt/modeller i grafik. Den här inställningen påverkar vanligtvis inte bildfrekvensen för ett spel så mycket, om det alls är så är det ganska säkert att ha den här inställningen med en högre kvalitet än andra inställningar som belysning/skuggor eller AA/AF.