Что такое «частота кадров в секунду»? 24, 30 и 60 FPS
Разбираемся, от чего зависит и на что влияет кадровая частота в играх, кино и мультипликации.
Кадровая частота (англ. frame rate) — это количество кадров, сменяющих друг друга за секунду. В кино, анимации или видеоиграх термин зачастую используют, чтобы пояснить, насколько изображение получилось «плавным». Единица измерения такой частоты тоже есть — это буквально кадры в секунду (англ. frame per second, или FPS). Чем их больше, тем «плавнее» изображение: если для фильмов норма — 24 кадра в секунду, то в разговорах про игры обычно упоминают цифры от 30 до 60.
Это, впрочем, не предельные значения. Так, в классических мультфильмах Уолта Диснея кадровая частота — 12 FPS, но картинка всё равно достаточно «плавная», чтобы не раздражать зрителей, — всё благодаря приёмам аниматоров. А вот профессиональный киберспортсмен, играя на самом современном компьютере, вполне может увидеть до 300 кадров в секунду. Рассказываем, откуда такой разброс и что в этом «фреймрейте» важного.
Сценарист и копирайтер. Утверждает, что видел все фильмы и прошёл все игры, но редакция отказывается ему верить.
24 кадра в секунду
24 FPS — стандарт в кинематографе. Показатель, наиболее комфортный для зрителя.
Впервые частоту киносъёмки осознанно выбрали пионеры кинематографа — братья Люмьер. Она тогда составляла 16 кадров в секунду. Это был строгий расчёт — расход 35-миллиметровой киноплёнки составлял ровно один фут (0,3048 метра) в секунду.
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 стандарте фреймрейта. 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.
Кто-то снимает быстрее?
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, снятый с частотой и вовсе 120 кадров в секунду.
Правда, чтобы увеличить в фильме кадровую частоту, вовсе не обязательно снимать его с высоким фреймрейтом — порой достаточно и современного телевизора с функцией «сглаживания движения» (англ. motion smoothing).
Дело в том, что частота обновления экрана у нынешних ТВ превышает общепринятую кадровую частоту кино — это может быть и 50 Гц против 24 FPS, и даже 120 Гц против тех же 24 кадров. Иногда это приводит к тому, что изображение начинает дёргаться и дрожать. Чтобы решить проблему, изобрели «сглаживание движения» — эта технология анализирует движение объектов и создаёт дополнительные кадры, будто бы заполняя ими «пустые» места.
Звучит здорово, однако на деле motion smoothing только портит изображение. Резкость картинки заметно увеличивается, порой возникают артефакты изображения, а естественная «смазанность» сцены, специально созданная режиссёром, становится едва заметной, сбивая фокус. И в результате возникает «эффект мыльной оперы».
По этой причине режиссёры и актёры выступают против технологии, называя её проклятием кинематографа. Хорошо, что пока это лишь опция, которую при желании можно просто отключить.
А что с кадрами в мультфильмах?
Сегодня во время съёмок кино оператор выставляет на камере нужную частоту. Всё сложнее, если речь идёт о мультипликации, ведь каждый кадр необходимо нарисовать вручную. По кадровой частоте анимация делится на несколько видов:
- 1s — когда каждое изображение уникально.
- 2s — когда каждый из 12 кадров показывают дважды.
- 3s — когда зритель видит 8 сменяемых кадров за секунду.
Чтобы снять 20 минут мультфильма в анимации вида 1s, необходимо нарисовать порядка 28 000 уникальных рисунков. Это весьма непростая задача, и потому мультипликаторы идут на всевозможные уловки, чтобы зритель не заметил недостающих кадров. Так, анимацию 1s чаще всего применяют только в активных сценах — например, если персонаж бежит.
Постепенно в создании анимации появились новые секреты. Первым работу мультипликаторов оптимизировал Уолт Дисней: ведущие художники сперва рисовали основные кадры (англ. keyframes), а после этого в дело вступали художники-фазовщики — они рисовали «промежуточные фазы движения»
(англ. in-between) и доводили анимацию до финального вида. Эти термины остаются актуальными для аниматоров и сегодня.
Для экономии кадров художники идут и на другие хитрости. Скажем, рисуют фон и на статичный рисунок накладывают прозрачные целлулоидные плёнки с подвижными элементами. А ещё аниматоры зацикливают кадры или же «раскладывают» персонажей и объекты в несколько слоёв — например, анимируют только губы на неподвижном лице.
В японской анимации — аниме — художники для упрощения своих задач зачастую пропускают промежуточные рисунки — фазовки. Из-за этого эмоции на лице персонажа меняются моментально.
В аниме также существует термин sakuga — это моменты, когда качество картинки возрастает и доходит до стандарта 1s. Приём используют для заставок, сюжетных поворотов или экшн-сцен.
Сколько кадров в видеоиграх?
Оптимальный фреймрейт в играх выше, чем в кино, — он начинается с 30 кадров в секунду. С точки зрения технологий кадровая частота в игровой индустрии работает иначе, нежели в кино, однако суть та же — чем больше FPS, тем лучше. Кроме того, именно счётчик FPS — главный показатель производительности той или иной игры.
Частота в 60 FPS обеспечивает куда более «плавное» изображение. Впрочем, важнее стабильная производительность. Высокий фреймрейт, 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 игрока «настраивается» на определённую кадровую частоту.
Кадровая частота игры во многом зависит от того, на какой платформе она запущена. Так, на ПК единственное ограничение в большинстве случаев — 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 приставки). В этом случае, правда, возникает другая проблема: нередко мощности устройства не хватает для частоты в 60 кадров, и тогда разработчики искусственно ограничивают фреймрейт на отметке в 30 FPS. Это компромисс — низко, зато стабильно.
Правда, с появлением консолей нового 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 рекламе, новые консоли способны выдавать и 120 FPS, но это, конечно, касается относительно «лёгких» с точки зрения графики игр.
«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 столь же здорово, как и выглядят. Думая о будущем, мы хотели сосредоточиться не только на количестве пикселей, но и на ощущениях от игр, которые обеспечивает высокий фреймрейт».
Фил Спенсер, глава Xbox.
Интервью, 2020 год
Похожего мнения придерживаются и разработчики, которые сотрудничают с Sony.
«Разрешения 4K достаточнo, его хватит надолгo. Но мне хочется вместо того, чтобы оставаться на уровне 60 кадров в секунду, поднять частоту до 120 или даже 240 кадров в секунду. Я думаю, это то, что изменит игры».
Кадзунори Ямаути, руководитель разработки серии Gran Turismo.
Интервью, 2020 год
И если в одиночных играх кадровая частота играет роль важную, но всё-таки не принципиальную, то в киберспорте высокий показатель FPS — залог успеха.
И не только он: ещё при подборе техники для соревнований профессиональные игроки учитывают частоту обновления экрана монитора. От неё зависит, как часто и быстро обновляется изображение на дисплее каждую секунду. Так, при частоте 60 Гц кадр меняется каждые 16 миллисекунд, при 144 Гц — каждые 6 миллисекунд.
Когда монитор обновляется с такой скоростью, разница не видна глазу, 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» игра.
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 резко 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.
Источник статьи: http://skillbox.ru/media/gamedev/chto_takoe_chastota_kadrov_v_sekundu_24_30_i_60_fps/
Какой самый лучший FPS для игр?
Постоянно обсуждаемый вопрос в игровых кругах — это каков идеальный FPS для игр. Ответы, конечно, сильно различаются от человека к человеку.
В этой статье мы стремимся ответить на этот вопрос раз и навсегда с объективной точки зрения.
FPS — это аббревиатура, обозначающая количество кадров в секунду . По сути, он измеряет, сколько изображений способен визуализировать графический процессор (блок обработки графики) и сколько отображается на вашем мониторе каждую секунду.
Например, если игра работает с частотой 1 кадр в секунду , вы будете видеть только одно изображение каждую секунду. Это больше похоже на слайд-шоу, чем в режиме реального времени, и игра в этом состоянии буквально не может быть воспроизведена.
Таким образом, в конце концов, чем больше кадров отображается и отображается каждую секунду, тем более плавным будет процесс.
Человеческий глаз — очень продвинутый орган, но он едва может отличить пару кадров. Из-за этого и из-за стандартов, налагаемых аппаратным обеспечением, FPS обычно округляется до:
30 FPS — производительность, нацеленная на консоли и младшие компьютеры. Имейте в виду, однако, что заикание заметно только при скорости менее 20 FPS, поэтому все, что выше 20 FPS, можно считать играбельным.
60 FPS — это цель для большинства игровых ПК. На консолях только менее требовательные или лучше оптимизированные игры могут управлять стабильными 60 FPS.
120 кадров в секунду — частота кадров, которая возможна только на мониторах с частотой обновления 144–165 Гц, — это то, чего могут достичь только более мощные высокопроизводительные игровые ПК. Это не достижимо консолями.
240 FPS — самая высокая частота кадров возможна только при использовании самых современных мониторов с частотой 240 Гц и самого мощного оборудования.
Имейте в виду, что чем выше частота кадров, тем труднее человеческому глазу различить разницу. Например, любой сможет увидеть, насколько плавнее 60 FPS по сравнению с 30 FPS, но разницу между 120 FPS и 240 FPS трудно увидеть в реальном времени, даже если сравнивать бок о бок.
Какой рейтинг FPS является лучшим?
Здесь мы подходим к важному вопросу. Тем не менее, это тот, который невозможно ответить.
Просто потому, что нет единой лучшей частоты кадров, которая идеально подходит для всех и для любого типа игры. Помимо личных предпочтений, его можно обобщить следующим образом:
30 кадров в секунду — хорошо для одиночной игры и для более кинематографического опыта
60 FPS — действительно актуально только для конкурентного мультиплеера, так как может улучшить время реакции. Еще более важно для игр, где ключевым моментом является реакция на анимацию .
120 FPS — только для более серьезных конкурентоспособных геймеров
240 FPS — также для конкурентоспособных геймеров, которые готовы вкладывать огромные суммы денег в оборудование, которое может увеличить частоту кадров. Обеспечивает минимальное улучшение более 120 кадров в секунду.
Итак, в конце концов, частота кадров, на которую вы должны ориентироваться, зависит в основном от ваших личных предпочтений и типа игр, в которые вы будете играть.
30 FPS на самом деле могут быть более приятным и кинематографическим опытом, но когда дело доходит до многопользовательской игры, 60 FPS предлагает преимущество, которое нельзя игнорировать. И, наконец, если вы не хардкорный геймер, инвестировать в мониторы с частотой обновления 100 Гц и аппаратное обеспечение, способное воспроизводить более 100 кадров в секунду, — это излишне.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5c79360c5f18a600b90a79a2/kakoi-samyi-luchshii-fps-dlia-igr-5c82ba9166134c00b3f55f49
Что такое FPS в играх?
Для многих геймеров значение fps является наиболее важным. В этой статье разберёмся, что это и как использовать. Приятного прочтения!
Что такое FPS?
FPS (Frame Per Second) — кадровая частота или количество кадров в секунду. Проще говоря, число FPS показывает, с какой периодичностью меняется картинка на экране за одну секунду. Если показатель FPS высокий, то игра работает плавно, никакие «тормоза» вас не беспокоят.
FPS в основном зависит от трех компонентов компьютера или ноутбука, на котором запущена игра, а именно:
- оперативная память (ОЗУ);
- видеокарта GPU);
- процессор (CPU);
Чем больше и мощнее, тем лучше.
Также на количество FPS может влиять и ваш монитор, поскольку он является, своего рода, ограничителем кадров. К примеру, вы используете монитор, частота обновления которого равна 60 Гц . Это сразу говорит о том, что выше 60 FPS вы не сможете полноценно ощутить, а то и вовсе не почувствуете. В игре может быть написано и 100 и 200 FPS, но по факту вы будите видеть, максимум 60 кадров в секунду.
Сколько нужно FPS для комфортной игры?
Однозначного ответа на этот вопрос нет. Для каждого человека данный показатель ощущается по разному. Да и для каждого жанра игры значение FPS варьируется. Считается, что комфортная игры начинается при значении в 30 кадров в секунду. Естественно, чем динамичнее игра, тем выше уровень FPS требуется для понимания того, что творится на экране. Маленькая частота накладывает определённые затормаживания в игровой процесс, что плохо сказывается на интересе к игре. Поэтому для динамичных игр, например, Battlefield 1 , желательно иметь минимум 50 FPS , а лучше 60 . Для стратегий даже 30 вполне будет достаточно.
На видео наглядно показана разница в частоте.
На этом у меня всё. Надеюсь данная статья была вам полезна и интересна.
Понравилась статья? Ставьте лайки. Подписывайтесь на канал, полезная информация гарантирована. Делитесь публикацией с друзьями, кнопки «поделиться» ждут ваших кликов.
Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/pcforyou/chto-takoe-fps-v-igrah-5b5cd1581a66a400a996095e