为什么认为游戏帧数要到 60 帧每秒才流畅,而大部分电影 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 14:57:03
虽然电影24FPS也不如60FPS的流畅,但是24FPS不会让人觉得卡,甚至12FPS都不会让人觉得卡,而24FPS的游戏能让人很明显的感受到卡,12FPS就是幻灯片了,这是为什么呢?有两个原因。

第一个原因就是由两者图像生成原理不同造成的。

电影虽然只有24FPS,但是每一帧都包含了1/24秒里的信息,而游戏则只包含那个节点的信息。把1除以24就是0.04167,一个电影画面的一帧,包含有0秒至0.04167秒之间一段时间的信息,虽然不完整,但是包含的信息量较大,而游戏的第一帧包含第0秒的信息,第二帧包含了第0.04167秒的信息,这中间的信息完全丢失了,所以看起来会卡。

我用图来解释一下,比如有一个圆从左上角移动到右下角,第一帧是这样的:


如果是电影,第二帧可能是类似下图这样的(图画得不好但是就是这个意思):


如果是游戏的话,第二帧就应该是这样的图:


看出区别来了吗?区别很明显,这是因为电影和游戏的画面生成方式的本质不同造成的,电影的画面是拍摄的实际场景,在一段时间内胶片曝光,这一段时间里人物场景的变化都会被拍到胶片上,每隔1/24秒换下一张胶片再曝光一段时间。数码相机也是一样的原理,如果我们把手机镜头使劲的晃动然后拍一张照片,会发现照片是模糊的,这就是因为曝光过程中把移动过程中一段时间的场景都拍进去了,就模糊了,我们就能感觉到电影里面的人物是移动过去的,可以看到移动的轨迹,画面是“连贯”的。

而游戏的画面则是由显卡生成的,显卡通过计算生成一帧画面,生成完毕后再计算下一帧,这样每一帧都是清晰的,不会有模糊,像我上面图中的那个圆,不管他的移动速度是快是慢,显卡只计算两帧画面,中间的移动轨迹一概不会显示,我们看到物体就好像老版西游记里面孙悟空施一个法术“就”的一声飞过去了。

这里大家可以花10秒钟时间做一个非常简单的实验,先缓慢的挥手,发现手的影像是很清晰的,再快速的挥手,发现手的影像不清晰了,有了残影,但是你绝对不会觉得画面卡了,这就是电影的效果。我们再来模拟游戏的效果,先缓慢的移动鼠标,再快速的移动鼠标,发现了吗,快速移动的时候鼠标卡了,鼠标是一下下的跳动过去的,这就是游戏的效果了,知道为什么卡了吗。

游戏里慢慢的移动,他也是一秒钟60帧画面,飞快的移动,也是60帧,这样当你很快移动的时候,会发现“卡”了。当鼠标一秒移动60像素的时候,显示器一秒输出60帧画面,一秒移动600像素的时候显示器还是一秒60帧画面,问题就来了,当一秒60像素的时候,鼠标箭头是1像素1像素的移动,一秒600像素的时候,箭头就变成10像素10像素的移动了,画面就不连贯了,就卡了。电影就不一样了,1米1米的移动的时候,每帧的画面是清晰,10米10米的移动的时候,人物动作就会有拖影,给人以动感的效果,连贯不卡。人眼的视觉暂留和相机拍摄视频的原理是一样的,人的眼镜不可能在第0秒看到一副画面,到第0.04167秒又看到一副画面,而是连续的接受光照在视网膜上,所以快速挥手,可以看到手的残影,效果跟电影里面的模糊类似的,就算FPS不高也不会卡了,而如果在游戏里面快速挥手,就只能看到手从一边跳到另一边,就卡了。

在上面的实验中,如果试着更快速的移动鼠标,并且让鼠标做出更复杂的动作,例如画8字形,会发现中间丢失的关键帧更多了,越发显得卡了。这也就可以解释为什么RPG游戏以较低FPS运行的时候不觉得卡,而FPS以低FPS运行的时候会卡了,这是因为RPG游戏节奏缓慢,FPS节奏快,人物移动迅速,一旦FPS不高,中间的动作就会有断档,会觉得卡了,所以FPS游戏对FPS的要求更高。就像不管我们怎么移动鼠标,显示器始终60FPS没变,但是快速移动就是会卡,这是游戏和电影生成影像的原理本质不同造成的。并且FPS对操作响应速度的要求非常高,一旦FPS低了操作也会反应不过来,RPG对操作反应速度要求明显低多了,像回合制的压根就无所谓了,喝杯茶再来操作都行,FPS里的生死都在毫秒间,FPS一低随时挂掉。

现在很多游戏特别是赛车游戏,当速度变得很快的时候,会加入一个动态模糊的特效,就是模拟电影中这种高速运动的物体有拖影的效果,但毕竟是模拟特效,还是不能和真拍出来的效果比。真正的动态模糊并不是单纯的做一个模糊的拖影,他实际上是视觉暂留,因为物体运动过快,之前的影像还停留在眼睛里(人脑运算速度跟不上导致的),和后面的影像重合,所以才出现了模糊,如果缓慢运动,人脑跟得上,就不会模糊了。所以实际上这个模糊,是之前的影像和后面的影响重叠在一起产生的效果。如果游戏要达到这种真实的效果,不是光做一个模糊的效果就行了,必须要计算那一帧前后的画面,并且模糊后叠加,才能真正的模拟人眼看到的真实效果,这明显机能不够,就算有了动态模糊,看起来不怎么卡了,但是仍旧不真实。到控制面板打开鼠标的指针拖影,是不是更卡了,这就是极其糟糕的动态模糊效果了。

第二个原因就是电影的FPS是稳定的,而游戏则是不稳定的。

电影虽然是24FPS,但是他固定每隔1/24秒换一次画面,胶片移动速度是固定的,这点雷打不动,画面稳定。而游戏乍一看是60FPS没错,但是为什么同样是60FPS,有的显卡流程有的显卡卡顿呢,有人就曾经做过这样的评测,为什么一模一样的FPS,有些显卡会感到“顿卡”呢。评测是这样的,他记录了在一秒里面,每一帧都在什么时候出现,于是一下子真相大白,流畅的显卡,他60帧画面是每隔约1/60秒出现一次,也就是说显卡稳定的每隔一段固定的时间生成一副画面,卡顿的显卡,可能前半秒生成了59帧画面,后半秒就只有1帧画面了,那个评测里面提到一个概念“最大帧间隔”,也就是说两帧之间的间隔时间,如果是稳定的,那画面就流畅,如果不稳定,就会卡,有的显卡最大可达300毫秒,那自然会让人感觉卡了,如果稳定在33毫秒,只需要30FPS,就会让人觉得流畅了。

除了显卡性能的不稳定导致上面这种情况出现,就是稳定性能的显卡,也会出现FPS不变帧间隔时间长短不一,因为每一秒里面的画面有很多帧,每一帧的画面复杂程度都不一样。而且不管是PC还是主机,除非显卡性能大大超越游戏硬件需求,否则FPS都不可能稳定在某一数值,游戏评测里都会有平均FPS和最低FPS,最要最低FPS低于了某一数值,游戏自然会在某一时间卡顿。

大家都知道,游戏的卡顿分很多原因。RTS游戏中单位出现过多,CPU计算能力不够,会卡,游戏特效变好,显卡算不过来,会卡,切换地图读硬盘,会卡,场景太大内存放不下,会卡。如果我们把FPS(每秒帧数),换成FPM(每分钟帧数),可能会发现,一个游戏每一分钟的帧数都会大于3600,也就是每秒都大于60,那这样就不卡了?可能前面30秒每秒有100帧画面,后面30秒每秒只有20帧画面,那后面30秒无疑很卡了。用FPM甚至FPH,这完全就是耍流氓,回过头来看FPS难道不也是在耍流氓吗?我们只看一秒钟总共有多少帧,而不去看更小的单位,每100毫秒有多少帧,这也是在耍流氓,在一秒钟内整体似乎是流畅的,可是分割到百毫秒十毫秒的时候,并不是每百毫秒十毫秒都是流畅的。所以光看一秒钟有60帧就认为不卡,是错误的,就像我们不能说一分钟有3600FPS就不卡了一样,“卡”是发生在更短的时间内,而不是一秒。

所以,60FPS的游戏会卡。

如果大家玩过2D游戏就会感受到,2D游戏的FPS不高,但是不卡,因为2D游戏的人物动作大都是播片,实际上就是播放一段简单的动画,哪怕只有20多FPS,甚至十几FPS,一样“不卡”,有些无良游戏商制作的2D游戏,人物动作一秒就几帧画面,也不会有3D游戏的那种卡顿感,因为动作是稳定播放的,不是即时生成的,既不会出现原因一中动作过快“看不清”的情况,也不会出现FPS不稳定的情况。当然有些2D游戏里面也有即时生成的光影,当硬件技能不够的时候,依然会“卡”。

来源:知乎 www.zhihu.com虽然电影24FPS也不如60FPS的流畅,但是24FPS不会让人觉得卡,甚至12FPS都不会让人觉得卡,而24FPS的游戏能让人很明显的感受到卡,12FPS就是幻灯片了,这是为什么呢?有两个原因。

第一个原因就是由两者图像生成原理不同造成的。

电影虽然只有24FPS,但是每一帧都包含了1/24秒里的信息,而游戏则只包含那个节点的信息。把1除以24就是0.04167,一个电影画面的一帧,包含有0秒至0.04167秒之间一段时间的信息,虽然不完整,但是包含的信息量较大,而游戏的第一帧包含第0秒的信息,第二帧包含了第0.04167秒的信息,这中间的信息完全丢失了,所以看起来会卡。

我用图来解释一下,比如有一个圆从左上角移动到右下角,第一帧是这样的:

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2014-12-15 11:39 上传



如果是电影,第二帧可能是类似下图这样的(图画得不好但是就是这个意思):

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2014-12-15 11:39 上传



如果是游戏的话,第二帧就应该是这样的图:

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2014-12-15 11:40 上传



看出区别来了吗?区别很明显,这是因为电影和游戏的画面生成方式的本质不同造成的,电影的画面是拍摄的实际场景,在一段时间内胶片曝光,这一段时间里人物场景的变化都会被拍到胶片上,每隔1/24秒换下一张胶片再曝光一段时间。数码相机也是一样的原理,如果我们把手机镜头使劲的晃动然后拍一张照片,会发现照片是模糊的,这就是因为曝光过程中把移动过程中一段时间的场景都拍进去了,就模糊了,我们就能感觉到电影里面的人物是移动过去的,可以看到移动的轨迹,画面是“连贯”的。

而游戏的画面则是由显卡生成的,显卡通过计算生成一帧画面,生成完毕后再计算下一帧,这样每一帧都是清晰的,不会有模糊,像我上面图中的那个圆,不管他的移动速度是快是慢,显卡只计算两帧画面,中间的移动轨迹一概不会显示,我们看到物体就好像老版西游记里面孙悟空施一个法术“就”的一声飞过去了。

这里大家可以花10秒钟时间做一个非常简单的实验,先缓慢的挥手,发现手的影像是很清晰的,再快速的挥手,发现手的影像不清晰了,有了残影,但是你绝对不会觉得画面卡了,这就是电影的效果。我们再来模拟游戏的效果,先缓慢的移动鼠标,再快速的移动鼠标,发现了吗,快速移动的时候鼠标卡了,鼠标是一下下的跳动过去的,这就是游戏的效果了,知道为什么卡了吗。

游戏里慢慢的移动,他也是一秒钟60帧画面,飞快的移动,也是60帧,这样当你很快移动的时候,会发现“卡”了。当鼠标一秒移动60像素的时候,显示器一秒输出60帧画面,一秒移动600像素的时候显示器还是一秒60帧画面,问题就来了,当一秒60像素的时候,鼠标箭头是1像素1像素的移动,一秒600像素的时候,箭头就变成10像素10像素的移动了,画面就不连贯了,就卡了。电影就不一样了,1米1米的移动的时候,每帧的画面是清晰,10米10米的移动的时候,人物动作就会有拖影,给人以动感的效果,连贯不卡。人眼的视觉暂留和相机拍摄视频的原理是一样的,人的眼镜不可能在第0秒看到一副画面,到第0.04167秒又看到一副画面,而是连续的接受光照在视网膜上,所以快速挥手,可以看到手的残影,效果跟电影里面的模糊类似的,就算FPS不高也不会卡了,而如果在游戏里面快速挥手,就只能看到手从一边跳到另一边,就卡了。

在上面的实验中,如果试着更快速的移动鼠标,并且让鼠标做出更复杂的动作,例如画8字形,会发现中间丢失的关键帧更多了,越发显得卡了。这也就可以解释为什么RPG游戏以较低FPS运行的时候不觉得卡,而FPS以低FPS运行的时候会卡了,这是因为RPG游戏节奏缓慢,FPS节奏快,人物移动迅速,一旦FPS不高,中间的动作就会有断档,会觉得卡了,所以FPS游戏对FPS的要求更高。就像不管我们怎么移动鼠标,显示器始终60FPS没变,但是快速移动就是会卡,这是游戏和电影生成影像的原理本质不同造成的。并且FPS对操作响应速度的要求非常高,一旦FPS低了操作也会反应不过来,RPG对操作反应速度要求明显低多了,像回合制的压根就无所谓了,喝杯茶再来操作都行,FPS里的生死都在毫秒间,FPS一低随时挂掉。

现在很多游戏特别是赛车游戏,当速度变得很快的时候,会加入一个动态模糊的特效,就是模拟电影中这种高速运动的物体有拖影的效果,但毕竟是模拟特效,还是不能和真拍出来的效果比。真正的动态模糊并不是单纯的做一个模糊的拖影,他实际上是视觉暂留,因为物体运动过快,之前的影像还停留在眼睛里(人脑运算速度跟不上导致的),和后面的影像重合,所以才出现了模糊,如果缓慢运动,人脑跟得上,就不会模糊了。所以实际上这个模糊,是之前的影像和后面的影响重叠在一起产生的效果。如果游戏要达到这种真实的效果,不是光做一个模糊的效果就行了,必须要计算那一帧前后的画面,并且模糊后叠加,才能真正的模拟人眼看到的真实效果,这明显机能不够,就算有了动态模糊,看起来不怎么卡了,但是仍旧不真实。到控制面板打开鼠标的指针拖影,是不是更卡了,这就是极其糟糕的动态模糊效果了。

第二个原因就是电影的FPS是稳定的,而游戏则是不稳定的。

电影虽然是24FPS,但是他固定每隔1/24秒换一次画面,胶片移动速度是固定的,这点雷打不动,画面稳定。而游戏乍一看是60FPS没错,但是为什么同样是60FPS,有的显卡流程有的显卡卡顿呢,有人就曾经做过这样的评测,为什么一模一样的FPS,有些显卡会感到“顿卡”呢。评测是这样的,他记录了在一秒里面,每一帧都在什么时候出现,于是一下子真相大白,流畅的显卡,他60帧画面是每隔约1/60秒出现一次,也就是说显卡稳定的每隔一段固定的时间生成一副画面,卡顿的显卡,可能前半秒生成了59帧画面,后半秒就只有1帧画面了,那个评测里面提到一个概念“最大帧间隔”,也就是说两帧之间的间隔时间,如果是稳定的,那画面就流畅,如果不稳定,就会卡,有的显卡最大可达300毫秒,那自然会让人感觉卡了,如果稳定在33毫秒,只需要30FPS,就会让人觉得流畅了。

除了显卡性能的不稳定导致上面这种情况出现,就是稳定性能的显卡,也会出现FPS不变帧间隔时间长短不一,因为每一秒里面的画面有很多帧,每一帧的画面复杂程度都不一样。而且不管是PC还是主机,除非显卡性能大大超越游戏硬件需求,否则FPS都不可能稳定在某一数值,游戏评测里都会有平均FPS和最低FPS,最要最低FPS低于了某一数值,游戏自然会在某一时间卡顿。

大家都知道,游戏的卡顿分很多原因。RTS游戏中单位出现过多,CPU计算能力不够,会卡,游戏特效变好,显卡算不过来,会卡,切换地图读硬盘,会卡,场景太大内存放不下,会卡。如果我们把FPS(每秒帧数),换成FPM(每分钟帧数),可能会发现,一个游戏每一分钟的帧数都会大于3600,也就是每秒都大于60,那这样就不卡了?可能前面30秒每秒有100帧画面,后面30秒每秒只有20帧画面,那后面30秒无疑很卡了。用FPM甚至FPH,这完全就是耍流氓,回过头来看FPS难道不也是在耍流氓吗?我们只看一秒钟总共有多少帧,而不去看更小的单位,每100毫秒有多少帧,这也是在耍流氓,在一秒钟内整体似乎是流畅的,可是分割到百毫秒十毫秒的时候,并不是每百毫秒十毫秒都是流畅的。所以光看一秒钟有60帧就认为不卡,是错误的,就像我们不能说一分钟有3600FPS就不卡了一样,“卡”是发生在更短的时间内,而不是一秒。

所以,60FPS的游戏会卡。

如果大家玩过2D游戏就会感受到,2D游戏的FPS不高,但是不卡,因为2D游戏的人物动作大都是播片,实际上就是播放一段简单的动画,哪怕只有20多FPS,甚至十几FPS,一样“不卡”,有些无良游戏商制作的2D游戏,人物动作一秒就几帧画面,也不会有3D游戏的那种卡顿感,因为动作是稳定播放的,不是即时生成的,既不会出现原因一中动作过快“看不清”的情况,也不会出现FPS不稳定的情况。当然有些2D游戏里面也有即时生成的光影,当硬件技能不够的时候,依然会“卡”。

来源:知乎 www.zhihu.com
游戏要控制,要反馈,而电影只是观看。
coolfile 发表于 2014-12-15 20:26
游戏要控制,要反馈,而电影只是观看。
显卡是一帧处理完,才会接着处理下一帧,所以同等条件下,自然帧数越高游戏才会越流畅~唉~伤不起的显卡啊~~~

冉魏再生 发表于 2014-12-15 20:36
显卡是一帧处理完,才会接着处理下一帧,所以同等条件下,自然帧数越高游戏才会越流畅~唉~伤不起的显卡啊 ...


上SLI并行处理。
话说这帖怎不发在IT版?
冉魏再生 发表于 2014-12-15 20:36
显卡是一帧处理完,才会接着处理下一帧,所以同等条件下,自然帧数越高游戏才会越流畅~唉~伤不起的显卡啊 ...


上SLI并行处理。
话说这帖怎不发在IT版?
coolfile 发表于 2014-12-15 20:51
上SLI并行处理。
话说这帖怎不发在IT版?
放在科学技术类板块,貌似也说的过去哦~
A卡与N卡的区别……
伊谢尔伦的红茶 发表于 2014-12-16 12:45
A卡与N卡的区别……
可以这样简单分类:N卡游戏专业户,A卡绘图专业户~

总体而言,N卡锯齿效果好的多,核心处理器牛掰,频率高,位宽高;而A卡则是更偏重图形、视频的处理,游戏性能较弱~但是个人感觉最近几年,A卡的某些高端版本已经与N卡不相上下了~

N卡和A卡在技术上的侧重点在于,N卡注重3D性能和速度,A卡注重2D平面画质。A卡画面渲染更好些,直观来看N卡比A卡的画面暗一些;因为很多游戏对N卡有优化,N卡玩游戏要比A卡更流畅。也就是说,同档次的显卡下,N卡的游戏性要优于A卡,而A卡在影音显示方面比N卡强。
哈,你这个文应该转到卡吧
一万第一人称射击游戏,就会刺激植物神经,感到恶心头疼的请举手
bjnr 发表于 2014-12-16 17:36
一万第一人称射击游戏,就会刺激植物神经,感到恶心头疼的请举手
打CS超过2小时,我头就晕,并有点恶心~使命召唤6基本上玩上3关就要歇一下,否则头晕的厉害~
打CS超过2小时,我头就晕,并有点恶心~使命召唤6基本上玩上3关就要歇一下,否则头晕的厉害~
同病相怜…唉!
coolfile 发表于 2014-12-16 20:20
同病相怜…唉!
这个东东,跟每个人自身体质有关,比如我一大学同学,人家玩CS可以整整一下午,屁事没有~唉~~命啊~
感谢科普 !来自: Android客户端
感谢科普啊
实际玩的时候超过25FPS就算可以了,要是稳定在30FPS以上就流畅,低于15基本上就是幻灯片。
但是,电脑渲染出来的还是有一个好处,就是整张画面都是清晰的。
比较一下,电影24帧,原理上说的确会卡,但是拍摄者用拍摄技巧,把镜头主体缓慢地在镜头中移动并且加以突出,所以集中精神的观影者不会在意其他细节。
就比如说,飞车追逐的镜头,飞车在镜头中移动相对缓慢,但是后面的背景是高速运动的,大多数观看者不会在意一片模糊的背景只是观看镜头中心的赛车。
但是在有些情况下,当你注意力放在背景中时,你会发现你什么也看不清楚了。
在游戏中,不管你的注意力焦点在中心的主角还是旁边的景色,你也可以一直清晰地分辨周围环境的细节,如同真实世界一样。
冉魏再生 发表于 2014-12-16 20:05
打CS超过2小时,我头就晕,并有点恶心~使命召唤6基本上玩上3关就要歇一下,否则头晕的厉害~
玩半条命的时候  真的吐了
tedorg 发表于 2014-12-17 05:11
但是,电脑渲染出来的还是有一个好处,就是整张画面都是清晰的。
比较一下,电影24帧,原理上说的确会卡, ...
就是与眼睛较量~
bjnr 发表于 2014-12-17 13:23
玩半条命的时候  真的吐了
反正我最多2小时,大约在1小时50分左右我就明显头晕了~最多坚持一局,5分钟,然后只有出去透透气缓缓,才敢继续耍~
说的太高深勉强能听懂
电影那个以前还有25分的25针
跟整个屏幕的分辨率也有关系
完全错误。电影是快门控制,和照相一个原理。楼主说的是拖影,是摄影和摄像器材的杀手,严重不合格。
60帧是指电脑画面的刷新率,和胶片电影播放的24帧原理不同。按照显示器扫描原理,60帧实际效果是每秒更换30幅画面。显示器是通过水平扫描来显示器画面的,所以显示器在显示高速水平移动的物体时有拖尾不清晰的现象,但胶片电影就没有。
看电脑屏幕有没有视觉暂留现象,如果有那第一条是不是就不成立了?
bjnr 发表于 2014-12-17 13:23
玩半条命的时候  真的吐了
我有个同学也是这样的,个人觉得是和大脑(或者小脑)掌握方位和平衡的器官有联系
linkon 发表于 2015-1-13 18:16
我有个同学也是这样的,个人觉得是和大脑(或者小脑)掌握方位和平衡的器官有联系
后来,经过了很久才适应