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本帖最后由 kossie 于 2015-6-30 21:45 编辑
原文在这,懒得贴图:http://m.guokr.com/post/465764/
1.人眼能否分辨30帧以上的画面
2.人眼如果不能分辨30帧以上的画面,游戏画面为什么刷新率在60~120帧?
3.为什么游戏60~120有时会卡顿,而电影24却很流畅?
公元1000年间汉人发明的走马灯也许是世界上最早应用到视觉暂留原理的东西了,灯内点上蜡烛,烛产生的热力造成气流,令轮轴转动。轮轴上有剪纸,烛光将剪纸的影投射在屏上,图象便不断走动。因多在灯各个面上绘制古代武将骑马的图画,而灯转动时看起来好像几个人你追我赶一样,故名走马灯.后来法国人保罗·罗盖在1828年发明了留影盘,它是一个被绳子在两面穿过的圆盘。盘的一个面画了一只鸟,另一面画了一个空笼子。当圆盘旋转时,鸟在笼子里出现了。
究其原理,物体在快速运动时, 当人眼所看到的影像消失后,人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像,这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时,成像于视网膜上,并由视神经输入人脑,感觉到物体的像。但当物体移去时,视神经对物体的印象不会立即消失,而要延续0.1 -0.4秒的时间,人眼的这种性质被称为“眼睛的视觉暂留”。
当年的宋朝人显然没有意识到视觉暂留的重大意义,时至今日,这种现象广泛的应用在人们生活的方方面面,无论是之前的CRT显示器,还是液晶或者等离子;无论是胶片,模拟信号还是蓝光,数字图像,无一例外用到了人眼的视觉暂留。
而帧数就是在1秒钟时间里传输的图片的量,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次,通常用fps(Frames Per Second)表示。每一帧都是静止的图象,快速连续地显示帧便形成了运动的假象。
人眼分辨帧数 关于“人眼不能分辨超过每秒30帧的画面
后来人们通过研究发现,高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画,要生成平滑连贯的动画效果,帧速率不能小于8;每秒钟帧数 (fps) 愈多,所显示的动作就会越流畅,但与此同时,文件体积会变得越大。一般来说人眼能继续保留其影像1/24秒左右的图像,所以一般电影的帧速率为24fps。相对于游戏而言,无论帧率有多高,60帧或120帧,最后一般人能分辨到的不会超过30帧。
大家可能会问:既然人眼每秒只能分辨出30帧的图像,那么游戏30帧就流畅啦,那干嘛还要到60帧,甚至是120帧?而很多人都有切身体验,30帧对于FPS为代表的游戏来说,是远远不够的,而即使平均帧速率超过30FPS不少,依然不能杜绝卡顿的现象,这非常之不科学啊!
事实上游戏画面的帧数并不像电影那样间隔时间相等,而是忽快忽慢,所以肉眼观察出30帧游戏有卡顿现象完全是有可能的!
之前的游戏性能测试,均是利用软件或者游戏自带的Benchmark程序,测试出一段场景内的最大最***均帧数。一般来说这种测试方法可以反映显卡的真实性能,但并不完美。为了研究清楚上面提到的现象,我们引入了最近关注度比较高的另一种测试方法,来让显卡的测试更加科学——每帧生成时间测试。
测试方法就是使用我们的老朋友Fraps fps软件,在上面并不常用的Frametimes选项前面打勾。
这样测试完毕的结果是我们有了下面的数据:
黄色和灰色数据是Fraps软件自动生成的数据,绿色部分是我们通过一个简单的函数算出来的每帧生成时间
我们选择了一款要求比较低的DX10游戏FarCry2来测试,这款游戏自带Benckmark,而且各种游戏特效选项一应俱全。测试设置如上图所示,DX9模式下,所有特效全部开到最高,包括8XAA。整个测试过程生成了数千帧,本次测试我们考察了前一千帧数据,这个数据量已经足以说明问题。而两次测试相似的曲线也说明出现较大延迟并非偶然。
可以看出基本上每帧的生成时间都在10-15ms,但是极个别帧数冲到了20多毫秒甚至35毫秒秒以上!同样如果是大多数帧数在30-40ms,那有可能个别帧数会冲到100ms以上,如果在游戏中感觉到了卡顿,那么这些帧无疑就是罪魁祸首!
看到这里,前面的设想可以说得到了初步的验证。游戏卡顿现象终于揭开了面纱的一角。
现在我们离真相已经很近了,电影虽然只有24帧每秒,但由于每两帧之间的间隔均为1/24秒,所以人眼不不会感觉到明显的卡顿,游戏即使达到30帧每秒,但如果这一秒钟内,30帧不是平均分配,就算是每秒60帧,其中59帧都非常流畅,而有一帧延时超过1/24秒,依然会让我们感觉到明显的卡顿。请注意,这种情况下,最低帧数依然是60FPS/s!
后面的内容可以去原网站看,不想搬运了。 |
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