Что такое FPS и почему это важно в играх?

23.02.2024

Что лучше для игр — иметь стабильные 40 FPS или пиковые значения в 90, правда, с периодическими падениями до 20 кадров в секунду? Здесь надо учитывать подход к геймингу и жанры, так для прохождения The Last of Us тихими вечерами заоблачные FPS точно не требуются, чего не сказать о профессиональном киберспорте, специализирующемся на онлайн-шутерах, вроде Counter-Strike: Global Offensive. Плюс показатели частоты кадров так или иначе упираются в возможности вашего монитора и «железа» ПК, а значит, чем они выше, тем не только лучше (комфортнее), но и дороже для пользователя.

В этом материале мы расскажем, что такое FPS, какие значения считаются комфортными в разных игровых жанрах (и не только). А еще поговорим, что влияет на частоту кадров, каким образом ее замерять и повышать.

Что это такое FPS и на что данный показатель влияет?

FPS — это аббревиатура с английского frame per second, что дословно означает число кадров за секунду. Соответственно, данный показатель определяет количество отдельных изображений, которые сменяют друг дружку на экране за указанное время. Помимо дословного перевода FPS обозначают, как частота кадров в секунду (и кадровая частота).

Кстати, в гейминге есть и еще одна аббревиатура FPS — first-person shooter, то есть шутер от первого лица. Но в этом материале речь пойдет не про этот популярный игровой жанр.

Отметим, что как раз быстрая смена независимых изображений на дисплее и создает для нашего мозга эффект непрерывного движения, то есть видеоряд. При этом чем выше FPS, тем более плавной выглядит картинка, игровой процесс кажется комфортнее, а управление — отзывчивее. Более того при высоких значениях геймер чуть быстрее замечает те или иные действия, что позволяет оперативно реагировать и даже получать преимущество над соперниками.eon.

Если в игровом процессе частота падает ниже 30 к/с, то наш мозг уже способен распознать отдельные кадры. Таким образом низкие значения FPS делают видео неравномерным и прерывистым. Кроме заметной глазу потери плавности может возникать input lag (задержка отклика) на команды, посылаемые с мыши, клавиатуры или геймпада, или другие артефакты (лаги, фризы), то есть уже соперник по онлайн-игре, вероятно, будет иметь преимущество перед вами.

FPS в играх и кинематографе — в чем разница?

Если для геймеров обычно действует правило, чем выше частота кадров, тем лучше, то в кинематографе все иначе. Здесь общепринятым стандартом считается показатель в 24 FPS. Именно он обеспечивает наиболее комфортный для зрителя кинопросмотр.

Например, первопроходцы братья Люмьер вообще выбрали весьма скромный показатель в 16 к/с, что было продиктовано экономическим фактором — умеренным расходом пленки. Правда, де-факто в эру немого кино FPS для зрителей определял киномеханик. Он мог вращать ручку проектора с разной скоростью и, например, для одних сцен делал это быстрее (выходило под 30 к/с), а для других — медленнее (исконные 16 к/с). Когда же к видеоряду добавилась звуковая дорожка подобные «ручные настройки» утратили актуальность — если механик ускорялся или замедлялся, то и голос искажался. Вот тогда кинокомпании в США задумались о стандартизации. Было решено остановиться на 24 FPS, ведь этот показатель давал баланс между плавностью, расходом кинопленки и нагрузкой на технику.

Подавляющее большинство фильмов сегодня снимаются с частотой 24 к/с, хотя есть и исключения. Допустим, «Хоббит» и «Аватар: путь воды» создавались в формате High Frame Rate — с удвоенным показателем в 48 FPS. Такой видеоряд выглядит плавнее, но не все проекторы в кинозалах легко с ним справляются, ведь они «заточены» на 24 кадра в секунду. Кстати, и современные телевизоры хоть и могут выдавать 60 или даже 120 к/с, нередко имеют профильный режим для кинопросмотра с показателем 24 FPS. Например, у LG он носит название Filmmaker Mode.

Почему в играх дела обстоят иначе и для комфортной, плавной картинки часто нужно больше FPS? Есть две причины. Непредсказуемость и меньшая стандартизация гейминга.

В кино следующий кадр всегда известен, переход к новому изображению закладывается уже в предыдущем. Соответственно для хорошей плавности не требуется высокая скорость. В играх следующее изображение обусловлено действиями геймерами и подготовка перехода, как в фильмах, не возможна. Поэтому тут нужно ускорять видеоряд и увеличивать количество кадров для нормального восприятия.

В игровой индустрии крайне сложно достичь той же стандартизации на этапе производства контента, что и в кинематографе. Нечто схожее возможно разве что в консольных играх. Так, если игра создается для определенной приставки, то разработчик знает ее комплектующие и грамотно оптимизирует свой продукт под них.

Возможности «железа» консолей не безграничны, то есть погоня за рекордной кадровой частотой затруднена. Но этого и не требуется. Так, фильмы создаются в формате 24 к/с для кинозалов, и выглядят весьма убедительно. Аналогично и консольные игры еще недавно делались специально под приставки Sony и Microsoft, где нормой были 30 FPS.

Ситуация изменилась с выходом PlayStation 5 и Xbox Series X, под которые студии стали более массово делать игры с 60 к/с. При этом в Sony и Microsoft заявляют, что их лучшие консоли готовы выдавать и 120 FPS, правда, только на определенных настройках, но все же. Список таких игр постоянно увеличивается. Среди них можно выделить, например, Fortnite, Call of Duty: Warzone 2.0, Overwatch 2, Doom Eternal, Rainbow Six Siege и другие.

С компьютерными играми все ощутимо сложнее. Тут комплектующие и их комбинации очень вариативны, а новые видеокарты и процессоры появляются часто. Соответственно, и о стандартизации при разработке речи не идет. Зато можно обеспечить поддержку самых высоких частот, которые на момент релиза выдает топовое «железо». Вот почему на ПК в теории можно получить не только 60 или 120, но и 240+ к/с.

Стабильный FPS на ПК и что такое Frame Pacing

В кинематографе и консольных играх, как правило, достигается стабильный FPS, и на практике это тоже залог комфортного восприятия видеоряда. На ПК из-за обилия конфигураций начинки вести речь приходится сразу о трех значениях:

• максимальная частота — показатель, ограниченный возможностями «железа» или конкретной игрой;
• средний FPS — характеризует общую производительность системы. Не обязательно эта кадровая частота стабильна, о чем мы поговорим чуть ниже;
• минимальная частота — значение при самых нагруженных игровых моментах.

Допустим, ваш ПК и монитор способны в определенной игре выдавать даже выше 120 к/с, но во многих сценах минимальный FPS проседает до 30 или даже ниже. Эти перепады зачастую воспринимаются хуже, чем те же стабильные 30 к/с на консоли. Каждое резкое падение — это задержка (лаг) и артефакты изображения. Почему так? Ответ кроется в еще одном чуть менее очевидном показателе — фреймпесинге (Frame Pacing). Фактически, это время вывода одного кадра (длительность рендеринга — его отрисовки на экране). Если фреймпесинг меняется, то ощущения плавности нет.

Разберем связь FPS и Frame Pacing на простом примере: В парке катаются на самокатах Маша и Миша. За минуту они проезжают одинаковое расстояние в 120 метров. Выходит, скорость у них равна. По сути, это как одинаковый средний FPS на ПК и консоли. Вот только Миша едет в одном темпе всю минуту, а Маша первые 5 секунд держится рядом с другом, потом почти останавливается, после ускоряется и перегоняет Мишу, затем опять притормаживает и т.д. Так, мальчик преодолевает 2 метра в секунду, а у девочки все очень разнообразно от условных 0.1 до 6 м/с. Подобное бывает и с Frame Pacing (пусть и не в таком большом разбросе). Логично, что движение Миши на самокате кажется плавным, а вот про Машу такого не сказать — тут есть рывки, некий хаос.

Аналогично и с частотой кадров: зачастую стабильность важнее, чем просто высокие пиковые значения с постоянными колебаниями. Поэтому в геймерской среде если говорят про 30, 60 или 120 FPS, то оперируют именно стабильными показателями.

Стабильный FPS на ПК и что такое Frame Pacing

С консолями все довольно просто:

• до эпохи некстген (выхода пятой PS и Xbox Series X всем хватало 30 к/с, так как альтернативы почти не было);
• сейчас все больше консольных игр поддерживают 60 FPS;
• в отдельных новых (или регулярно обновляемых) тайтлах допускается и 120 к/с.

Если вы можете поставить как 30, так и 120 FPS, что лучше? Все зависит от жанра и потребностей. Для большей красочности и кинематографичности лучше задать 30 к/с и добавить визуальных эффектов (если такие опции есть). Такой вариант подходит для большинства одиночных консольных игр. Для достижения отличной плавности видеоряда, что актуально для многопользовательских шутеров и других жанров с динамичными сценами, предпочтительна более высокая кадровая частота (минимум 60 FPS).

Разброс кадровых частот для компьютерных игр обычно намного ощутимее. Ниже основные рекомендации:

• от 40 до 60 — это базовые значения для комфортного геймплея на ПК без ощутимых задержек. Такие показатели подходят для офлайн-игр, казуального гейминга, аркад, вроде World of Tanks (но более высокие цифры FPS тут также приветствуются);
• от 60 до 100 — это хорошие показатели для требовательного геймера-любителя и фаната AAA-тайтлов (высокобюджетных игр). С такой кадровой частотой приятно играть в шутеры от первого лица, жанр MOBA, стратегии, гоночные и спортивные симуляторы;
• 120 — добротное значение для преданных ценителей Counter-Strike или аналогичных шутеров;
• 200 и более — цифры для требовательных энтузиастов и профессиональных киберспортсменов. Лишь эта опытная категория пользователей может оценить разницу с условными 120 к/с, в том числе получит лишние миллисекунды на реагирование (например, наведение прицела) и улучшит игровые результаты (качество стрельбы).

От чего зависят показатели FPS в играх?

К факторам, которые прямо определяют (ограничивают) кадровую частоту для пользователя, относится следующее:

• Устройство вывода изображения. В случае с консолями — это обычно телевизор, а с ПК — монитор. FPS зависит от частоты обновления экрана. Так, у ТВ стандартное значение составляет 60 Гц, а у моделей покруче — 120 Гц. Среди мониторов разброс по «герцовке» ощутимо больше. Бюджетные решения сегодня имеют от 60 до 90 Гц, нормой для игр считаются дисплеи с показателями от 120 (144) до 240 Гц, а топовые модели поддерживают больше 300 Гц. Например, Dell Alienware AW2524HF может похвастать значением в 540 Гц. Гонка за рекордными показателями оправдана редко, но, если вы хотите условные 120 к/с, то с простейшим монитором физически выше 60 FPS не скакнуть.
• Возможности самой игры. В отдельных тайтлах со сложной детализированной графикой в настройках больше 60 или 120 к/с задать попросту нельзя.
• Производительность графического адаптера. Тут основные параметры — это количество видеопамяти и ее частота.
• Мощность процессора. Играет менее важную роль, чем видеокарта, но именно «движок» отдает команды графическому адаптеру на обработку изображений.

Отметим, что видеокарта и процессор ограничивают стабильные показатели частоты смены кадров. То есть относительно слабое «железо» не означает, что 144 Гц в какой-то игре вы вообще достичь не сможете, но постоянно держать его точно не выйдет. На крутых настройках и при высокой детализации будут хорошо заметные скачки фреймпесинга.

Факторы, которые также влияют на FPS, но в меньшей степени:

• актуальность видеодрайверов;
• качество охлаждения, то есть температуры процессора и графического адаптера при нагрузках;
• версия операционной системы (в более новых ОС можно встретить специальные геймерские режимы, нацеленные на повышение плавности видеоряда);
• стабильность и скорость интернет-соединения (для сетевых игр).

Как определить FPS?

Существует несколько способов, которые помогут понять кадровую частоту в той или иной игре:

• Запуск счетчика внутри игры. Это может быть просто показ частоты или бенчмарк, то есть специальный режим тестирования. Последний позволяет выявить максимальные значения FPS при разных нагрузках, допустим, на пустой игровой локации или с толпами персонажей и активными баталиями с визуальными эффектами. Минус метода в том, что далеко не каждая игра имеет такой счетчик или бенчмарк.
• Включение мониторинга производительности в играх на Windows 10. Счетчик доступен в панели Xbox Game Bar, которая активируется в настройках операционной системы. После этого в игре достаточно нажать комбинацию клавиш Windows + G, чтобы появилось окно с дополнительными параметрами.
• Использование фирменного софта Steam или GeForce Experience. Эти методы актуальны соответственно, если вы пользуетесь онлайн-платформой от Valve или имеете свежую видеокарту NVIDIA с поддержкой функции ShadowPlay. Отображение частоты кадров и там, и там настраивается в разделе Overlays (Наложения).
• Выбор монитора с отображением FPS. Обычно фирменный софт модели позволяет настроить целый перечень показателей, которые будут выводиться поверх игровой зоны. Ассортимент мониторов с такой функцией довольно велик, а пользователь может контролировать частоту вне зависимости от игры, используемой ОС или видеокарты.
• Применение сторонних программ. Из бесплатного софта, который «умеет» показывать частоту смены кадров, можно выделить Fraps, NZXT CAM и MangoHUD (для Linux), хотя общий список соответствующих утилит намного обширнее.

Как повысить FPS для лучшего игрового опыта?

Перечислим основные способы повышения частоты смены кадров в компьютерных играх. Они приведены в порядке от самых простых и доступных до более сложных (или дорогих):

• Снижение разрешающей способности и настроек графики в игре.
• Проверка актуальности и обновление драйверов видеокарты (особенно важный пункт для относительно новых адаптеров, которые все еще оптимизируются разработчиками).
• Настройка видеокарты. Например, для Nvidia можно отключить тройную буферизацию, активировать DLSS (Deep Learning Super Sampling), а для фильтрации текстур задать параметр «наивысшая производительность». Для AMD рекомендуется, наоборот, убрать ИИ и настройки OpenGL, снизить адаптивное сглаживание и анизотропную фильтрацию.
• Проверка операционной системы на вирусы.
• Оптимизация ОС. Цель этапа — снизить расход ресурсов, отключить ненужные службы, функции и фоновые программы. Тут важно придерживаться правила «главное не навредить», то есть лезть в дебри настроек Windows или другой ОС стоит лишь при понимании того, что вы делаете и какие последствия возможны.
• Если выполненное ранее не дало желаемых результатов, то можно пойти от обратного и принудительно ограничить FPS для повышения стабильности кадровой частоты. Соответствующие настройки доступны в панели управления вашей видеокарты.
• Использование сторонних игровых модов, которые довольно радикально снижают настройки графики.
• Самостоятельный разгон имеющегося «железа».
• Точечный апгрейд «начинки» ПК, в том числе добавление оперативной памяти, установка SSD-накопителя, покупка новой видеокарты.

Выводы по FPS

Конечно, для комфортного гейминга уместно стремиться к самым высоким значениям частоты смены кадров. При этом важны именно стабильные показатели. Оптимальным сегодня можно считать значение от 60 к/с, которого должно хватать большинству любителей игр. Требовательным геймерам стоит замахнуться на 120 FPS, а вот 200+ к/с нужны только профессиональным киберспортсменам.

Учтите, что хоть показатели кадровой частоты прежде всего зависят от вашего монитора и возможностей «железа», оптимизация со стороны разработчика также играет большую роль. Именно от его усилий зависит наличие баланса между плавностью видеоряда и общей красотой (кинематографичностью) картинки.

Статья полезна? Да 16 Нет 13