Геймдев
#статьи

Что такое FPS в играх — и на что влияет частота кадров в секунду

И как правильно определить этот показатель.

Скриншот: игра Princess Peach: Showtime! / Nintendo

FPS в играх постоянно вызывает споры. Что лучше — стабильные 30 кадров в секунду на консолях или же неустойчивые 60 кадров на ПК, которые иногда падают до 40 кадров, а то и до 20? А кто-то и вовсе утверждает, что единственный комфортный показатель — это 120 FPS. Но действительно ли это так — и на что на самом деле влияет кадровая частота в видеоиграх?

На эти и другие вопросы редакция «Геймдев» Skillbox Media отвечает в этой статье. И ещё объясняет, как определить FPS в игре и в чём заключается разница между высокой и низкой частотой кадров.

Содержание

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Чекпоинт». Это уютное место, в котором мы рассказываем об играх и о том, как они создаются, а также делимся полезными советами разработчиков и пишем о важных обновлениях популярного софта. Комментарии открыты: вы можете предложить идею для нового текста или просто обсудить всё, что связано с геймдевом.

Что такое FPS

FPS (от англ. frame per second) — это количество кадров, сменяющих друг друга за одну секунду. Этот термин зачастую используют, чтобы пояснить, насколько плавным получилось изображение в игре. Чем больше кадров в секунду выдаёт та или иная игра, тем плавнее получается изображение.

Впрочем, «чем больше» не означает, что предела у этого значения нет. Оптимальной частотой кадров считается 60 FPS, хотя показатель в 30 FPS тоже не редкость — он обычно встречается в играх на консолях. Иногда говорят и про 120 FPS — настолько высокая частота обычно бывает в киберспортивных шутерах, где плавность изображения важна как нигде больше и порой на результат матча может повлиять пара лишних кадров.

В видео, записанном специалистами компании NVIDIA, можно увидеть и показатель в 240 FPS, но это уже большая редкость и явление, которое можно встретить лишь в киберспорте — обычным игрокам добиваться таких значений нет никакого смысла

На что влияет FPS в играх

Как уже отмечалось выше, частота кадров в первую очередь влияет на то, насколько плавным выглядит изображение в игре. И ещё она влияет на то, насколько в целом комфортно играть, ведь если значение FPS опускается ниже 30 кадров в секунду, то человеческий мозг начинает воспринимать происходящее на экране монитора или телевизора как тормоза, лаги и другие недостатки, вызванные слабостью железа. Выходит, что именно счётчик FPS — это главный показатель производительности той или иной игры.

Видео, наглядно демонстрирующее разницу между 30 FPS и 60 FPS в популярных играх

При этом зачастую важнее именно стабильная производительность. Высокий показатель частоты кадров, который время от времени неожиданно падает до 35–45 кадров, игрок воспринимает хуже, чем стабильные 30 FPS. Любой такой сбой воспринимается как лаг, ведь мозг настраивается на определённую кадровую частоту.

Кадровая частота игры во многом зависит от того, на какой платформе она запущена. Так, на ПК в большинстве случаев единственное ограничение — мощность железа, которое может быть очень разным. Зачастую это вызывает дополнительные проблемы при оптимизации игры: сделать так, чтобы она работала одинаково на всех компьютерах, попросту невозможно — комбинаций железа слишком много.

При создании версий для игровых приставок, где установлены фиксированные комплектующие, ситуация немного проще: оптимизировать игру приходится под тот или иной стандарт, в зависимости от конкретной консоли. В этом случае, правда, возникает другая проблема: нередко мощности устройства не хватает для частоты в 60 кадров, и тогда разработчики искусственно ограничивают её до 30 FPS. Это компромисс — низко, зато стабильно.

Но с появлением консолей нынешнего поколения — Xbox Series X и PlayStation 5 — многие компании и студии при разработке стали целиться именно в 60 FPS, поскольку железо позволяет. По крайней мере, пока. Если верить рекламным роликам, консоли способны выдавать и 120 FPS, но это, конечно, касается только ограниченного количества игр. К примеру, на PlayStation 5 такую кадровую частоту способны при определённых настройках выдавать Fortnite, Devil May Cry 5 — Special Edition и God of War: Ragnarok, а на Xbox Series X — Minecraft Dungeons, Overwatch 2 и другие.

«Мы никогда не пытались ограничить разработчиков в том, чего они пытаются добиться на нашей платформе, будь то 60 FPS на Xbox 360 или 4K и 60 FPS на Xbox One X. Мы хотим дать им инструменты для того, чтобы они создавали свои игры на любой из наших платформ. В поколении Xbox One X мы уже достигли момента, когда игры выглядят потрясающе, но у нас есть простор для того, чтобы сделать их ещё лучше. Я хочу, чтобы игры ощущались так же здорово, как и выглядят. Думая о будущем, мы хотели сосредоточиться не только на количестве пикселей, но и на ощущениях от игр, которые обеспечивает высокая кадровая частота».

Фил Спенсер,
глава Xbox, в интервью 2020 года

Похожего мнения придерживаются и разработчики, которые сотрудничают с Sony.

«Разрешения 4K достаточно, его хватит надолго. Но вместо того, чтобы оставаться на уровне 60 кадров в секунду, мне хочется поднять частоту до 120 или даже 240 кадров в секунду. Я думаю, это то, что изменит игры».

Кадзунори Ямаути,
руководитель разработки серии Gran Turismo, в интервью 2020 года

И если в одиночных играх кадровая частота играет роль важную, но всё-таки не принципиальную, то в киберспорте, как мы уже говорили, высокий показатель FPS — залог успеха.

Конечно, не только он — при подборе техники для соревнований профессиональные игроки учитывают ещё и частоту обновления экрана. От неё зависит, как часто и быстро обновляется изображение на дисплее. Так, при частоте 60 Гц кадр меняется каждые 16 миллисекунд, при 144 Гц — каждые 6 миллисекунд.

Когда монитор обновляется с такой скоростью, разница не заметна глазу, но всё дело в мелкой моторике. После нескольких лет тренировок киберспортсмен в той же Counter-Strike: Global Offensive использует лишние 10 миллисекунд для более точного наведения прицела. Для реализации своего потенциала профессиональным игрокам необходима техника с максимальными характеристиками, даже несмотря на то, что упомянутая Counter-Strike — не слишком требовательная к железу.

Ещё один пример — Call of Duty: Black Ops — Cold War. Компания NVIDIA, которая выпускает видеокарты, в 2019 году провела исследование «фликшотов» — этим термином обозначают ситуации, когда игрок в шутере очень быстро целится во врага и метко стреляет. В случае с Black Ops частота обновления 360 Гц улучшает качество стрельбы на 4% — по сравнению с монитором на 240 Гц. И этот небольшой перевес может оказаться решающим во время соревнования.

Как определить FPS в играх

Понять, сколько FPS выдаёт та или иная игра, можно несколькими способами. Самый простой — это включить бенчмарк внутри игры. Это особый тестовый режим, который показывает максимально возможную частоту кадров в самых разных условиях — на пустых локациях, с большим количеством объектов в кадре, с толпами врагов и тяжёлыми визуальными эффектами и так далее. Проблема с этим вариантом лишь в том, что далеко не во всех играх есть подобные бенчмарки.

Другой вариант — воспользоваться сторонним софтом, у которого есть возможность вывести на экран счётчик FPS. Самая популярная такая программа — Fraps, которая в основном используется для съёмки скриншотов, но также показывает и частоту кадров в игре в данный момент.

Если FPS в игре вас не устраивает, можно попробовать понизить настройки графики — правда, такая возможность есть только у владельцев ПК. Впрочем, на консолях в последние годы тоже иногда можно выбрать графический режим, который настраивает баланс между разрешением и частотой кадров: высокое разрешение и 30 FPS — или разрешение пониже и 60 FPS. Правда, полноценными графическими настройками это считать всё же нельзя.

Чем FPS в играх отличается от частоты кадров в кино

В кинематографе общепринятый стандарт кадровой частоты — 24 FPS. Показатель, наиболее комфортный для зрителя.

Впервые частоту киносъёмки осознанно выбрали пионеры кинематографа — братья Люмьер. Тогда она составляла 16 кадров в секунду. Это был строгий расчёт — расход 35-миллиметровой киноплёнки составлял ровно один фут (0,3048 метра) в секунду.

«Прибытие поезда на вокзал Ла Сьота» братьев Люмьер, 1896 год

Во времена немого кинематографа скорость показа фильма нередко превышала частоту съёмки. Киномеханик, который вращал ручку проектора, подбирал темп в зависимости от настроения фильма и «темперамента» публики — от 18 до 30 кадров в секунду.

Ситуация изменилась с появлением звукового кино. Поскольку разная скорость воспроизведения меняла частоту звука и голоса становились выше, американские кинокомпании задумались о едином стандарте. В 1926 году таким стандартом стал показатель в 24 FPS — создатели кино выбрали его как компромисс между плавностью картинки, расходом плёнки и возможностями техники. Как раз с этой частотой мы смотрим фильмы по сей день.

Хотя исключения тоже бывают. Современные режиссёры иногда проводят эксперименты с увеличением кадровой частоты, чтобы сделать изображение плавнее и тем самым усилить погружение. Один из самых известных примеров — «Хоббит» Питера Джексона, снятый с частотой 48 FPS. Другой пример — фильм «Гемини» Энга Ли, демонстрирующий и вовсе 120 кадров в секунду.

* * *

Несмотря на то, что производительность игры и частота кадров в ней во многом зависит именно от вашего железа, не последнюю роль также играет и оптимизация со стороны разработчиков. Их задача — приложить все усилия для того, чтобы игра была не слишком требовательной, работала на как можно большем количестве сборок и игровых устройств и выдавала высокий показатель FPS.

Нейросети для работы и творчества!
Хотите разобраться, как их использовать? Смотрите конференцию: четыре топ-эксперта, кейсы и практика. Онлайн, бесплатно. Кликните для подробностей.
Смотреть программу
Понравилась статья?
Да

Пользуясь нашим сайтом, вы соглашаетесь с тем, что мы используем cookies 🍪

Ссылка скопирована