30 FPS 遊戲將繼續存在。 這就是為什麼

已發表: 2022-11-09
Xbox Series X 和 PlayStation 5 控制台。
米格爾·拉戈亞/Shutterstock.com

與前一代一樣,PlayStation 4 和 Xbox One 遊戲機提供了一份 60fps 遊戲的簡短列表。 在當前一代開始時,60fps 遊戲似乎將成為新常態。 現在,30fps 又回到了 PS5 和 Xbox Series X 上。為什麼?

框架有什麼用?

為了確保每個人都在同一頁面上,視頻遊戲的幀速率是屏幕上顯示的唯一連續圖像的數量。 這些幀由遊戲設備“渲染”並發送到顯示器。

較高的幀速率可以改善視頻遊戲的體驗和呈現有兩個主要原因。 首先,更多的幀等同於屏幕上的更平滑的運動。 幀速率越低,可見運動的間隙就越大。 足夠低,事情看起來像幻燈片,保持足夠高的幀速率,事情看起來很流暢。

低到什麼程度算過低? 動畫通常以 12fps 完成(動作場景的速率更高)。 電影以 24 fps 的速度拍攝,而電視內容往往以 30 fps 的速度拍攝。 運動相機鏡頭通常以 60fps 的速度拍攝,因為它可能包含快動作。

這聽起來像是 12fps 或 24fps 對於視頻遊戲來說應該沒問題,但這只是故事的一半。 由於視頻遊戲是交互式的,並且會響應玩家的控制輸入,因此它的內容超出了您的肉眼所能看到的範圍。 它還與您的眼睛反饋反映您告訴遊戲使用控件執行的操作的速度有關。

該圖顯示了遊戲世界以不同速率更新的頻率。 請注意,與 60fps 相比,30fps 的間隔有多大。

比較幀速率,包括 144 FPS、120 FPS、60 FPS、30 FPS 和 25 FPS。
創意觸動/Shutterstock.com

在 60fps 時,屏幕上的遊戲狀態更新頻率是 30fps 時的兩倍。 這意味著將您在遊戲中的輸入和事件傳達給您的時間應該是原來的一半。 將幀速率視為“時間”分辨率是有幫助的。 渲染的幀越多,您獲得的關於正在發生的事情的信息就越多。

為什麼特別是 30fps 或 60fps?

幀速率數字是任意的,並且控制台可以(並且確實)以任何速率產生幀,直到其技術限制。 那麼為什麼要專注於 30fps 和 60fps 呢? 它與我們使用的顯示器的刷新率和電視的廣播標準有關。

從歷史上看,在 NTSC 地區(如美國),刷新率四捨五入到 60Hz,這意味著最多可以顯示 60fps。 在 PAL 地區,電視被限制在 50Hz 左右,相當於 50fps。

在這裡,您可以看到標記為“PAL”的舊世嘉 Megadrive 的 RF(射頻)調製器,這意味著它需要一個 50Hz 頻率的電視。

世嘉 Megadrive 射頻調製器。
斯塔斯諾普/Shutterstock.com

如果遊戲無法以這些幀速率運行,則下一個最佳解決方案是將刷新率設定為目標的一半,因為這允許通過每幀持續兩次刷新來匹配刷新率的均勻幀速。 如果幀率沒有準確地劃分為顯示器的刷新率,則會導致卡頓和“撕裂”幀。 這在今天仍然適用,因為大多數現代電視僅限於 60Hz。

你可能會想,“但是 24fps 的電視電影呢?” 這是今天仍然存在的問題,不同的電視有不同的方法來處理這種差異。 這通常會導致被稱為“下拉抖動”的不穩定運動,這就是為什麼在電視上播放 24 fps 電影時平移鏡頭看起來如此跳躍的原因。

如今,可變刷新率 (VRR) 電視和顯示器通過讓顯示器將其刷新率更改為任何幀速率來解決此問題,但此功能成為常態還需要一段時間。

一些主機遊戲現在為具有 120Hz 顯示的玩家提供 40fps 模式。 由於 40 平均分為 120,但不是 60。這在 60fps 的快速響應時間和 30fps 的較低硬件要求之間提供了一個很好的中間地帶。

30fps 的激勵是強大的

Plague Tale Requiem 的宣傳圖片,這是當前一代遊戲機上的 30 fps 限制遊戲。
Focus Entertainment – Plague Tale Requiem 是第一款將游戲限制在 30fps 以換取美麗視覺效果的當前世代遊戲之一。

最大的問題是,為什麼現在在當前一代遊戲機上只能提供以 30fps(或 40fps)運行的選項,而它們比以前強大得多?

這裡有兩個因素在起作用。 首先是控制台代表一個固定的性能資源池。 這意味著面臨分辨率、遊戲複雜度和幀率的鐵三角。 每款遊戲都必須平衡這些不同的方面,才能產生令人滿意的最終體驗。

由於控制台所有者使用的絕大多數顯示器(目前)是 60Hz 顯示器,因此只有兩個可行的幀速率目標:30fps 和 60fps。

請注意,每秒 1、2、3、4、5、6、10、12、15 和 20 幀均分為 60Hz。 不幸的是,30 到 60 之間的任何數字都不能分成 60,而且低於 30fps 的數字都不能提供大多數玩家認為的可玩體驗。 因此,即使給定的遊戲可能會管理穩定的每秒 35 或 45 幀,也無法在典型的電視上正確顯示。

那麼為什麼不只針對 60fps 呢? 這就是遊戲機的固定平台性質發揮作用的地方。 30fps 目標以玩家可以容忍的最低幀速率提供最長的“幀時間”。 渲染每一幀的時間越多,可以將更多的細節和效果打包到所述幀中。 它還使 CPU 有更多時間進行可能與圖形無關的計算。 因此,例如,您的開放世界遊戲可以有更複雜的 AI 或物理模擬,因為 CPU 在每幀之間有更多時間來完成工作。

由於每款新遊戲都試圖在視覺和功能上超越下一款,因此擁有兩倍的幀時間來實現您的目標是非常誘人的。 畢竟,截圖和 30fps 預告片並不能炫耀高幀率!

人不會變

30fps 主機遊戲是否會永遠成為過去? 這裡的問題不在於技術,而在於人。 只要普通主機玩家樂於以 30fps 的速度玩遊戲,那麼開發人員就會樂於利用這一大幀時間來繪製畫布。

30fps 可能永遠是可接受的下限。 然而,隨著可以以任意幀速率顯示的電視和顯示器變得普遍,我們可能會看到更多的遊戲在每秒 30 到 60 幀之間自由擺動,或者以固定幀速率(例如 45 或 50)運行。不過,我們懷疑即使未來的遊戲機功率是當今系統的十倍,也會傾向於玩家接受的最低幀速率,以追求最令人眼花繚亂的視覺效果。