游戲幀數(shù)高好還是低好？視頻幀數(shù)和游戲幀數(shù)區(qū)別詳解

　　為什么24幀的電影那么流暢，而60幀的游戲卻有卡頓感？是視頻幀數(shù)和游戲幀數(shù)之間有什么區(qū)別嗎？事實上，電影即便是12幀數(shù)也依然不會產(chǎn)生卡頓感，這是因為電影畫面和游戲畫面的圖像生成原理不一樣。

視頻幀數(shù)和游戲幀數(shù)的區(qū)別：

　　雖然電影24FPS也不如60FPS的流暢，但是24FPS不會讓人覺得卡，甚至12FPS都不會讓人覺得卡，而24FPS的游戲能讓人很明顯的感受到卡，12FPS就是幻燈片了，這是為什么呢？有兩個原因。

　　第一個原因就是由兩者圖像生成原理不同造成的。

　　電影雖然只有24FPS，但是每一幀都包含了一段時間的信息，而游戲則只包含那一瞬間的信息。一個電影在一段時間內(nèi)曝光，畫面的每一幀，都包含有一段時間的信息，這段時間的長度由快門時間決定，最長不能超過1/24秒，所以視頻中每一幀包含信息量較大。而游戲的第一幀包含第0秒的信息，第二幀包含了第1/24秒的信息，只有這一個瞬間的信息，這中間的信息完全丟失了，所以看起來會卡。

　　用圖來解釋一下，比如有一個圓從左上角移動到右下角，第一幀是這樣的：

　　如果是電影，第二幀可能是類似下圖這樣的（圖畫得不好但是就是這個意思）：

　　如果是游戲的話，第二幀就應該是這樣的圖：

　　看出區(qū)別來了嗎？這是因為電影和游戲的畫面生成方式的本質(zhì)不同造成的，電影的畫面是拍攝的實際場景，在快門時間內(nèi)膠片/傳感器持續(xù)曝光，這一段時間里人物場景的變化都會被拍到膠片/傳感器上，每隔一段時間換下一張膠片再曝光一段時間。

　　而游戲的畫面則是由顯卡生成的，顯卡通過計算生成一幀畫面，生成完畢后再計算下一幀，這樣每一幀都是清晰的，不會有模糊，像我上面圖中的那個圓，不管他的移動速度是快是慢，顯卡只計算兩幀畫面，中間的移動軌跡一概不會顯示，我們看到物體就好像老版西游記里面孫悟空施一個法術“就”的一聲飛過去了。

　　這里大家可以花10秒鐘時間做一個非常簡單的實驗，先緩慢的揮手，發(fā)現(xiàn)手的影像是很清晰的，再快速的揮手，發(fā)現(xiàn)手的影像不清晰了，有了殘影，但是你絕對不會覺得畫面卡了，這就是電影的效果。我們再來模擬游戲的效果，先緩慢的移動鼠標，再快速的移動鼠標，發(fā)現(xiàn)了嗎，快速移動的時候鼠標卡了，鼠標是一下下的跳動過去的，這就是游戲的效果了，發(fā)現(xiàn)為什么卡了嗎。

　　游戲里無論移動速度快或慢，始終保持一秒鐘60幀畫面。當鼠標一秒60像素的時候，鼠標箭頭是1像素1像素的移動，一秒600像素的時候，箭頭就變成10像素10像素的移動了，中間10個像素的位置信息就丟失了，畫面就不連貫了，就卡了。電影里里面一米一米移動的時候，每幀的畫面是清晰，十米十米移動的時候，動作就會出現(xiàn)拖影，給人以動感的效果，連貫而不卡，看動作片時暫停就能看到拖影了。人眼的視覺暫留和相機拍攝視頻的原理類似的，人的眼睛不可能在第0秒看到一副畫面，到第1/24秒又看到一副畫面，而是連續(xù)的接受光照在視網(wǎng)膜上，持續(xù)曝光，所以快速揮手，可以看到手的殘影，效果跟電影里面的模糊類似的，就算FPS不高也不會卡了，而如果在游戲里面快速揮手，就只能看到手在兩邊來回跳，中間的畫面沒了，就卡了。

　　在上面的實驗中，如果試著更快速的移動鼠標，并且讓鼠標做出更復雜的動作，例如畫8字形，會發(fā)現(xiàn)中間丟失的關鍵幀更多了，越發(fā)顯得卡了。這也就可以解釋為什么RPG游戲以較低幀數(shù)運行的時候不覺得卡，而FPS游戲以低幀數(shù)運行的時候會卡了。這是因為FPS節(jié)奏快，人物移動迅速，甚至可以一秒鐘內(nèi)整個場景轉(zhuǎn)上一圈，一旦幀數(shù)不高，中間的動作就會有斷檔，會覺得卡了，所以射擊游戲?qū)�幀�?shù)的要求更高。就像不管我們怎么移動鼠標，顯示器始終60FPS沒變，但是快速移動就是會卡，這是游戲和電影生成影像的原理本質(zhì)不同造成的。并且射擊游戲?qū)Σ僮黜憫�速度的要求非常高，一旦FPS低了操作也會反應不過來，RPG游戲?qū)Σ僮鞣磻�速度要求明顯低多了，像回合制的壓根就無所謂了，喝杯茶再來操作都行，射擊游戲里的生死都在毫秒間，幀數(shù)一低隨時掛掉，像Quake3中某個跳躍動作甚至還要求必須在125FPS以上才能完成。

　　現(xiàn)在很多游戲特別是賽車游戲，當速度變得很快的時候，會加入一個動態(tài)模糊的特效，就是模擬電影中這種高速運動的物體有拖影的效果，打開之后會覺得畫面連貫一些。但畢竟是模擬特效，還是不能和真拍出來的效果比，做得不好反而會畫虎成犬。

↑電影《星際穿越》畫面，可以看到很明顯的動態(tài)模糊。

↑這是早期的極品飛車，沒有任何動態(tài)模糊，一旦速度過快，畫面就顯得不流暢了。

↑這是現(xiàn)代的極品飛車，可以看到有較真實的動態(tài)模糊效果，這樣就顯得流暢多了。

　　想要體驗像游戲般卡頓感的視頻，大家可以去B站體驗，找一個60FPS的視頻，例如科技美學的評測：一代神機 諾基亞3310復刻版 開箱上手體驗測評「科技美學直播實錄」。打開視頻后在右下角選擇清晰度，超清為60FPS，其他則為30FPS，對比一下就會發(fā)現(xiàn)30FPS的版本明顯卡了很多，這是因為B站的30FPS就是把60FPS的去掉了一半的畫面，沒有動態(tài)模糊，信息量一下子少了一半，畢竟也沒有一種能自動補全動態(tài)模糊的技術，這時候你就能感覺到片頭的字幕和畫面是跳著走的，那巖的動作也極不流暢，這和游戲中的卡頓頗有異曲同工之妙。如果這個視頻一開頭就是用30FPS拍的，那顯然不會如此卡頓。

　　第二個原因就是電影的FPS是穩(wěn)定的，而游戲則是不穩(wěn)定的。

　　電影雖然是24FPS，但是他固定每隔1/24秒換一次畫面，畫面出現(xiàn)頻率是固定的，這點雷打不動，畫面之間間隔時間是穩(wěn)定的。而游戲乍一看是60FPS沒錯，但是為什么同樣是60FPS，有的流暢有的卡頓呢，有人就曾經(jīng)做評測研究過，為什么一模一樣的FPS，有些顯卡會感到“頓卡”呢。評測是這樣的，他記錄了在一秒里面，每一幀都在什么時候出現(xiàn)，于是一下子真相大白，流暢的顯卡，他60幀畫面差不多是每隔約1/60秒出現(xiàn)一次，也就是說顯卡穩(wěn)定的每隔一段固定的時間生成一副畫面，卡頓的顯卡，可能前半秒生成了59幀畫面，后半秒就只有1幀畫面了，那個評測里面提到一個概念“幀間隔”，也就是說兩幀之間的間隔時間，如果是穩(wěn)定的，那畫面就流暢，如果不穩(wěn)定，就會卡，有的顯卡最大可達數(shù)百毫秒，相當于一秒才幾幀畫面，那自然會讓人感覺卡了，如果穩(wěn)定在33毫秒，只需要30FPS，就會讓人覺得基本流暢了。

↑如上圖，這是AMD兩個版本的驅(qū)動測試的幀間隔情況，可以看到紅線和藍線的FPS實際上沒什么區(qū)別，但是明顯紅線的幀間隔更穩(wěn)定，藍線更容易出現(xiàn)頓卡的情況。

　　除了顯卡性能的不穩(wěn)定導致上面這種情況出現(xiàn)，就是穩(wěn)定性能的顯卡，也會出現(xiàn)FPS不變幀間隔時間長短不一，因為每一秒里面的畫面有很多幀，每一幀的畫面復雜程度都不一樣。而且不管是PC還是主機，除非顯卡性能大大超越游戲硬件需求，否則FPS都不可能穩(wěn)定在某一數(shù)值，游戲評測里都會有平均FPS和最低FPS，最要最低FPS低于了某一數(shù)值，游戲自然會在某一時間頓卡。例如最近的大作仙劍6，顯卡吧有人測試過用四路泰坦X，依然會在某一時刻FPS跌到0，這種游戲體驗無疑是毀滅性的。

　　大家都知道，游戲的卡頓分很多原因。RTS游戲中單位出現(xiàn)過多，CPU計算能力不夠，會卡，游戲特效變好，顯卡算不過來，會卡，切換地圖讀硬盤，會卡，場景太大內(nèi)存放不下，會卡。如果我們把FPS（每秒幀數(shù)），換成每分鐘幀數(shù)，可能會發(fā)現(xiàn)，一個游戲每一分鐘的幀數(shù)都會大于3600，也就是每秒都大于60，那這樣就不卡了？可能前面30秒每秒有100幀畫面，后面30秒每秒只有20幀畫面，那后面30秒無疑很卡了。這樣來看完全就是耍流氓呀，回過頭再來看每秒幀數(shù)難道不也是在耍流氓嗎？我們只看一秒鐘總共有多少幀，而不去看更小的單位，每100毫秒有多少幀，這也是在耍流氓，在一秒鐘內(nèi)整體似乎是流暢的，可是分割到百毫秒十毫秒的時候，并不是每百毫秒十毫秒都是流暢的。所以光看一秒鐘有60幀就認為不卡，是錯誤的，就像我們不能說一分鐘有3600幀就不卡了一樣，“卡”是發(fā)生在更短的時間內(nèi)，而不是一秒。

　　所以，60FPS的游戲會卡。

　　并且在游戲中，丟失的幀很可能是動畫的關鍵幀，碰上這種情況，不僅卡，還會顯得動作不真實，突然一下子跑了一大步。玩2D游戲就會感受到，即使幀數(shù)不高，也不會這樣，因為2D游戲的人物動作一般是事先繪制的，游戲中人物做動作實際上是播放動畫，不管幀數(shù)多低，都“不卡”，有些無良游戲商制作的2D游戲，人物動作一秒就幾幀畫面，雖然看起來卡卡的，也不是3D游戲的那種卡頓感。因為動作是穩(wěn)定播放的，不是即時生成的，動作的速度是固定的，就不會出現(xiàn)原因一中動作過快“看不清”的情況，也不會出現(xiàn)原因二中FPS不穩(wěn)定的情況。同時由于2D游戲是事先繪制的，關鍵幀都會畫出來，人物的動作就是連貫的。

　　以上內(nèi)容便是視頻幀數(shù)和游戲幀數(shù)的區(qū)別解釋，有些2D游戲里面也有即時生成的光影，當硬件機能不夠的時候，即時演算的速度就會跟不上，依然會出現(xiàn)卡頓情況。