Monitory i projektory
Artykuł
Łukasz Marek, Wtorek, 31 marca 2015, 20:40

Więcej i więcej klatek na sekundę: 45 zamiast 30, 60 zamiast 45, 120 zamiast 60... Te liczby wielu popychają do budowy komputera zdolnego wyświetlać gry w nieco lepszej płynności niż konsolowe 30 kl./s. Wiemy już, że różnica w częstotliwości odświeżania obrazu między 144 Hz a 60 Hz jest widoczna i odczuwalna, a więc monitor ma znaczenie. Teraz pora na następny czynnik, właśnie klatki na sekundę. Czy wygenerowanie dodatkowych klatek pomaga w grze, a jeśli tak, to w jakim stopniu?

Liczba klatek na sekundę a skuteczność w grze

Kilka tygodni temu sprawdziliśmy wpływ monitora na wyniki w grach komputerowych. Porównanie wyspecjalizowanej konstrukcji dla graczy (Asus ROG PG278Q) o 144-hercowym odświeżaniu i minimalnym (sięgającym 9 ms) opóźnieniu sygnału (input lag) z typowym modelem 60-hercowym pokazało, że niezły gracz dzięki użyciu lepszego sprzętu (w tym przypadku monitora) może znacząco, nawet o ponad 30%, poprawić swoje osiągi na wirtualnym polu bitwy. W poprzednim teście przed przesiadką na 144-hercowy monitor tester umiał trafić około 61 celów (na 100), podczas gdy po zmianie średnia wynosiła już 79 trafień. Wcześniejszy test miał jednak wspólny mianownik w obu ustawieniach: komputer generował około 350–400 kl./s, a całość odbywała się przy wyłączonej synchronizacji pionowej. Co jednak, gdy liczba klatek, już podczas realnej rozgrywki, się zmniejszy?

Ile klatek na sekundę potrzebuję w grze? Wbrew pozorom odpowiedź na tak zadane pytanie nie jest oczywista. Początkowo większość osób, zanim porządnie się nad tym zastanowi, stawia znak równości między liczbą klatek na sekundę a płynnością obrazu. Płynność faktycznie zależy bezpośrednio od liczby klatek na sekundę: im więcej komputer zdoła ich wygenerować, tym przyjemniej będzie się grało. Wielu zapomina jednak o drugim czynniku, opóźnieniu sygnału.


GeForce GTX Titan X – obecnie najszybsza karta graficzna z jednym układem graficznym

Więcej klatek – mniejsze opóźnienie sygnału

Opóźnienie sygnału określa to, jak szybko sprzęt komputerowy, w tym elektronika monitora, umie przenieść działanie gracza na ekran. W zeszłym roku wzięliśmy na tapetę zagadnienie opóźnienia sygnału (input lag) i okazało się, że pomiary opóźnienia, które wprowadza sama elektronika monitora, pokazują tylko, jak szybko monitor jest zdolny wyświetlić na ekranie sygnał, który został podany na jedno z wejść.

Chodzi o to, że uzyskana wartość nie mówi nic na temat czasu, który upływa od działania gracza do pokazania reakcji na ekranie. Wtedy zdecydowaliśmy się opracować własną metodę pomiaru tego parametru: do lewego przycisku myszy podłączyliśmy czerwoną diodę, a na ekranie wyświetlamy naprzemiennie czarne i białe paski. W momencie naciśnięcia lewego przycisku myszy dioda się zaświeca, a na ekranie pomiędzy czarnymi a białymi paskami na moment pojawia się czerwony. Całość pokazana jest na poniższym filmie:

 
 

Na nagranym z szybkością 1000 kl./s wideo, spowolnionym tysiąckrotnie, widać, że od zaświecenia się czerwonej diody do rozpoczęcia rysowania czerwonej ramki „minęło” dokładnie dziewięć klatek obrazu. Każda klatka odpowiada 1 ms, więc tą metodą zmierzyliśmy całkowite opóźnienie rzędu 9 ms (wprowadzają je łącznie komputer i monitor Asusa). Powyższy film był jednak nagrywany, kiedy w grze było wyświetlane około 700 kl./s, czyli każda klatka była generowana przez mniej więcej 1,4 ms.

Kiedy komputer generuje na przykład 100 kl./s, każda ramka jest generowana przez 10 ms, co zwiększa ogólny czas opóźnienia.

To ma ogromne znaczenie dla skuteczności w grze. Przy 30 kl./s każda ramka jest generowana przez 33 ms, co oznacza, że opóźnienie sygnału to przynajmniej 33 ms nawet w razie użycia najlepszego monitora i najlepszej myszy. Dopiero do tych 33 ms można doliczyć czas potrzebny na to, aby elektronika monitora uporała się z sygnałem i pokazała go na monitorze. Przykłady?

  • pomiar przy 700 kl./s (generowanie klatki trwa ~1,4 ms): opóźnienie z V-Sync OFF – 9 ms;
  • pomiar przy 130–140 kl./s (generowanie klatki trwa ~8 ms): opóźnienie z V-Sync OFF – 35 ms;
  • pomiar przy 80–90 kl./s (generowanie klatki trwa ~12 ms): opóźnienie z V-Sync OFF – 53 ms;
  • pomiar przy 45–50 kl./s (generowanie klatki trwa ~22 ms): opóźnienie z V-Sync OFF – 54 ms.

Dlatego postanowiliśmy wykonać dodatkowe pomiary skuteczności gracza w zależności od liczby klatek na sekundę. W teście tego typu liczą się bowiem nie tylko ogólne odczucia związane z płynnością obrazu, ale również wspomniane opóźnienie sygnału, które rośnie wraz z malejącą liczbą klatek.

Ocena artykułu:
Ocen: 38
Zaloguj się, by móc oceniać
storm84 (2015.03.31, 20:48)
Ocena: 52

0%
Świetny materiał. Prawdę mówiąc nie sądziłem że różnice będą tak duże
agent_x007 (2015.03.31, 20:50)
Ocena: 25

0%
Ciekawe jaka jest różnica między ''kinowymi'' 24FPS, a 30FPS :)
Przydałoby się także zrobić test w innym enginie (np. Cry Engine 3).
Edytowane przez autora (2015.03.31, 22:55): literówka
TridentX (2015.03.31, 20:52)
Ocena: 40

0%
GJ! Wiele się o tym mówiło ale nikt tego wcześniej nie udowodnił. Teraz jest czym się podeprzeć
Irek-Stalker (2015.03.31, 20:54)
Ocena: 26

0%
A jak z łączeniem kart graficznych i czy sli/crossfire powoduje mikroprzycięcia przy 120hz? Jak wiadomo nawet najlepsze karty nie utrzymają stałych 120 FPS przy 120/144hz.
#### (2015.03.31, 20:54)
Ocena: 3

0%
agent_x007 @ 2015.03.31 20:50  Post: 852068
Ciekawa jaka jest różnica między ''kinowymi'' 24FPS, a 30FPS :)
Przydałoby się także zrobić test w innym enginie (np. Cry Engine 3).

Silnik gry nie ma tutaj wiele do gadania. W każdej grze typu FPS będziesz miał taką przewage
raf3d (2015.03.31, 20:56)
Ocena: 20

0%
Irek-Stalker @ 2015.03.31 20:54  Post: 852071
A jak z łączeniem kart graficznych i czy sli/crossfire powoduje mikroprzycięcia przy 120hz? Jak wiadomo nawet najlepsze karty nie utrzymają stałych 120 FPS przy 120/144hz.

Mikroprzycięcie polega na tym, że przez jakiś czas karta graficzna nie dostarcza kolejnej klatki. Jeśli więc masz np. 120 fps to przez moment masz np. 60 albo 30 fps. Chyba już wiesz jakie opóźnienie to wprowadza

Doprecyzuje: na chwilę opóźnienie wzrasta z około 10 do ponad 30 na samej tylko karcie graficznej
Edytowane przez autora (2015.03.31, 21:02)
3dmark (2015.03.31, 21:00)
Ocena: 17

0%
No to teraz wiadomo po co ta bitwa o szybsze gpu i cpu. Moim zdaniem powyżej 60 fps potrzebne jest tylko w grach multi typu CSGO, BF, Quake, Unreal itp
Edytowane przez autora (2015.03.31, 21:00)
LUX (2015.03.31, 21:05)
Ocena: 22

0%
Skoro sprawdziliście monitory i fpsy, to czas na myszki :E
Proszę grzecznie o taki test :)
Edytowane przez autora (2015.03.31, 21:05)
rops (2015.03.31, 21:06)
Ocena: 15

0%
Fajny test. Szkoda tylko, że sprzęt jest tak koszmarnie drogi. Da się jakoś input laga przetestować w domowych warunkach? Chciałbym sprawdzić co jest w moim sprzęcie wąskim gardłem. Z procesorem i grafiką sprawa jest oczywista, ale jak przetestować monitor, klawiaturę czy myszkę? Czy płyta główna ma znaczenie pomijając kwestie OC?
Zaloguj się, by móc komentować
Artykuły spokrewnione
Facebook
Ostatnio komentowane