帧率是什么意思越高越好吗？帧率是什么意思

你真的知道游戏中的“帧数”“帧率”都是什么意思吗？

爱玩网百万稿费活动投稿，编译 涂之录，未经授权请勿转载

数据总能让你直观地去判断一个游戏的好坏。销量，售价，评分，这些数字总能引起我们的购买欲望。但是还有一组特殊数据，要是它达不到要求，估计你会连玩游戏的欲望也没有了。我们都知道《最后生还者》是一款把PS3机能发挥到极致的游戏，其精美的画面总是让我们流连忘返，但你一定不希望它卡成精美的PPT吧？所以在谈论众多游戏数据时，我们永远绕不开一个老生常谈的话题——那就是游戏的帧率。

你不会想玩只有10帧的《最后生还者》吧？

首先我必须澄清一点，就是在我们口头讨论游戏流畅度的时候，总是把“帧数”（Frame）和“帧率”（Frame rate）混为一谈。其实在评测游戏流畅度的时候，帧率才是那个重要的指标，而不是帧数。关于这一点我会在下文中展开讲。

那么为什么帧率那么重要呢？所有的老玩家应该都知道帧率是游戏体验的基石，它的高低与稳定与否直接决定了游戏的流畅性与可玩度。是的，帧率几乎是游戏流畅的全部。那我们就自然而然地引出下一个问题：帧率是不是越高越好呢？其实不然,具体原因《游戏帧数：并非越高越好，稳定更重要》这篇文章已经说的很清楚了。但这里我想补充的是：除了帧率，帧生成时间与单帧画面（不撕裂）对游戏体验来说也很重要。

说到这里，有些玩家可能已经有点晕了。所以在正片开始之前呢，我提议以小时候经常玩的翻页动画为切入点，让我们先对几个关于帧的重要概念做一个大致的回顾。

小时候常玩的翻页动画

帧（Frame）：一幅字画叫一帧，这是字典上对帧的解释。其实在游戏中大致也是如此，帧就是影像动画中最小单位的单幅影像画面。简单地来说，一帧就是一副静止的画面，连续的帧就形成了流畅的动画。拿翻页动画举例的话，其中的一页就代表着一帧。其实游戏也是这么动起来的，只不过在这里“翻”的这个过程是由计算机来完成的。

帧数（Frames）/帧率（Frame Rate）：普通玩家平时很容易混淆这两个概念。帧数指一般指单位时间内帧的生成数量，而帧率指的则是单位时间内显示的帧数（一般以FPS为单位）。先举个简单的例子：就像翻页动画，帧数代表着你翻到的那一页的页数，而帧率则代表你翻页的速度。

再举一个不算复杂的例子：如果一个动画在一秒钟内的帧数为60帧，两秒钟内的帧数为120帧，那么它的帧率则为60FPS。如果平均帧率越高，那么画面越流畅。值得一提的是:在主机上，30FPS一般是游戏流畅运行的最低标准，而60FPS则被认为是比较完美的。

帧生成时间（Frame Time）：顾名思义，帧生成时间指的就是渲染单独一帧所需的时间。也就是在翻页动画中翻一页所需的时间，所以生成帧的时间一般非常短，通常以毫秒为单位。那这和游戏流畅度又有什么关系呢？让我们先来做一点小小的计算：如某秒的帧数为30帧,那么已知每秒30帧是流畅游戏的最低标准，1s又等于1000ms，所以平均每帧的生成时间为1000/30=33ms。也就是说只要每帧的生成时间小于33ms，那么我们是难以察觉到游戏中的卡顿的。如果帧生成时间忽上忽下，就算平均下来的FPS为30以上，整个游戏流程下来也不会太流畅。如果你不是很理解这个概念，下面这个帧生成时间图能更好地帮助你更好地来理解这个概念（绿色代表流畅，红色代表不流畅）。

33ms以下游戏就基本流畅了

说完了这么多，我想我们已经对帧率分析的基本概念有了一个了解。在PC平台上，我们可以轻松地借助第三方软件（Fraps），或游戏自带的跑分程序来对游戏里的帧率表现有一个了解；而在主机平台上，我们没有现成的工具去衡量，靠肉眼去判断又不准确客观，但游戏里的掉帧我们又是有目共睹的。那应该怎么办呢。外媒Digital Foundry告诉我们主机的帧率分析一般分三步走：采集——分析——对比。下面就让我们一步一步地进行解析吧：

准备工作

就像我之前讲的，PC上有很多现成的工具（如Fraps）来测试游戏的帧率，但由于主机系统相对封闭，我们并不能在游戏主机上直接测试游戏的帧率表现。在这里，我们选择“曲线救国”的方式：即先把主机的画面搬到PC上，然后再对画面里的帧率进行分析。在整个过程中，“搬”这个至关重要的步骤就由采集卡负责。我们都知道，一块采集卡能把来自主机的信号转换为电脑视频文件，而这些可打开的视频便为游戏日后的分析埋下了基础。不过在这里，我想强调的是：这块采集卡必须足够贵，足够高端（1080P 60FPS起步），也只有这样，搬运自主机的视频文件才能做到足够“无损”。如果搬运来的视频与游戏实机画面有出入，那么测试结果准确也无从谈起。

这块采集卡就要6000多RMB了

拿到这些无损视频文件以后，我们以游戏《命运》为例，把它导入到DF自家的分析软件FPS GUI中。

在这张图的左边中，从上到下我们可以依次清楚地看到当前帧率，帧生成时间表，和帧率变化表。

而在右边的这些设置看似复杂，实际上与帧率测试没有什么太大关系。这些设置一般决定了图表的显示位置，显示范围，以及内部的颜色，字体等等。

FPS GUI软件概览

由于是初次导入，我们可以看到目前这些图表的设置并不合理（显示当前帧率的地方遮住了游戏的HUD)，在经过一些快速修正后，我们来看看成果。

修正后的画面

然后我们再来看看喜闻乐见的跨平台对比，我们分别导入两个平台的重复片段视频，并设置成分屏显示，在图中我们可以清楚地看到左边为PS4的帧率情况，右边为XBOX的帧率情况，而图表中不同颜色的线则代表不同平台。

跨平台对比

数据分析

我们已经大致了解了这款软件的工作方法，那就让我们再次深入，一探帧率测评的究竟。这次我们从Composite（合成）选项卡转到Video（视频）选项卡。现在，我们可以从右边的information（信息）栏中一目了然地看到关于帧的详细信息，下面我就对此栏做一个简单的汉化。

右边有各项详细信息

视频信息 帧信息

总帧数：3224 帧数：第2840帧

总撕裂帧数:3(0.09%) 是否属于重复帧：否

总重复帧数:1613(50.03%) 是否属于撕裂帧：否

平均帧率:29.98 撕裂帧位置：无

最低帧率:29FPS 当前帧率：30FPS

最高帧率:31.03FPS 渲染帧时间：33.33ms

最高正常帧数:1到2621帧共2620帧

最高撕裂帧数:2621帧到2623帧共2帧

有了上表，我们就大致上了解游戏的运行状况，比如画面撕裂是否常见，帧数是否稳定，以及当前帧生成时间（渲染帧时间）。那么这些信息是否一定准确呢？有了这些信息是否就够了呢？让我们带着这些疑问，进入下一个环节。

画面对比

要说游戏帧率评测的基本原则是什么，其实很简单，就是找到两帧之间的不同。计算机直接导出的结果可能有误，但逐帧对比一定没问题，不过有时候它们之间的差别又很难用肉眼直接对比出来。这时候，这款软件的热点图功能（heat map）就派上了用场。

用于逐帧对比的热点图

如图所示，这就是该帧的热点图。热点功能把对比定位在了像素级层面上：如果图中的颜色越亮，代表着与前一帧的区别越大，黑色则代表没有任何区别。

而当我们把画面移到下一帧时，我们发现整个图像是暗的，这代表着这一帧与上一帧的画面没有任何区别。重复试验，我们发现几乎整个游戏流程都是这样的排布。

全黑代表没有区别

其实在60帧格式下录制的视频中，像命运这样锁30帧的游戏就应该有着一帧是重复帧，一帧是全新帧这样的排布。而上述现象则刚好验证了命运帧率为30帧的事实。

我们再看另一组对比，这次我们依次导入PS版与XO版的《蝙蝠侠阿卡姆骑士》，与《命运》不同，《阿卡姆骑士》对主机的机能要求更高，所以我们在两个平台上都找到了掉帧与画面撕裂。

因为掉帧很容易在帧率变化表中找到，而画面撕裂则不然。所以找到画面撕裂的时空位置又是游戏帧率评测的一大重点。现在先让我们切换到一帧有撕裂的地方。如图所示，在PS4画面的上部我们可以看到一个非常明显的撕裂。这处撕裂实际上是由程序的算法计算而来，并由短横红线标在画面上，而图片的下方红竖线则表示撕裂的持续时间与撕裂的大致位置。

左边的画面撕裂非常明显

前面这组图片展示的可能不太清楚，那么让我们换张对比图再做仔细讲解

这里画面撕裂非常频繁

如图所示，首先我们要明白蓝色代表XOS，绿色代表XO，在下方的帧率表当中，以横中线为界（上为XOS的情况，下为XO的情况），表中竖中线代表当前帧。红色所占该线区域则为撕裂位置（所以我们看到XO的画面上并没有撕裂），而红色区域则代表撕裂时间（两个平台不分伯仲）。

尽管这种红线算法省时省力，不过算法总归算法，也会有出错的时候。当我们觉得这帧撕裂的状况不确定时，我们可以再次利用热点图进行像素级别上的对比。

用热点图找撕裂位置

就像我之前所说，如果图中的颜色越亮，则代表着与前一帧的区别越大，纯黑色则代表与前一帧没有任何区别。从图上我们可以看出上一帧的部分画面在这一帧的上部出现了滞留（黑色部分）。因此我们看到了画面撕裂。如果我们想让这些区别显得更加明显一些，我们可以切换为黑白模式，在这种模式下，只有相同（黑）与不同（白）两种表示方式，因此我们可以更加直观地找出区别。注：上图与下图不为同一帧。

用黑白模式找撕裂更明显

既然说到手动检查，那么我们不得不再提一下左下角的帧生成时间表。这里的帧产生时间表不仅可视化了游戏过程的流畅程度，而且我们还可以通过这个图表来判断帧率的测量是否准确。通过开头的计算我们已经知道30fps对应的帧生成时间为33ms，如果在视频的某个区间内出现了大量的掉帧情况，而帧生成时间还是维持在33ms左右，那么测量数据里一定有一个不准确，所以这里的帧生成时间就给整个测试上了一层保险。

十分有用的帧生成时间表

写在最后

最后其实我想说，对于玩家而言，测试主机帧率的实际意义与可行性并不大（光采集卡可能就已经比主机贵了），但是从侧面来说，这也给了我们一个了解主机游戏测评的机会，满足了我们的好奇心。

其实对大众来说，做这种测试的最大意义还在于其输出结果。通过帧率测试的数据，我们可以很直观地看出一款游戏的优化是否良心，或者该在哪个平台上购买该游戏，这给玩家和厂商都是一个巨大的参考。

来源：Digital Foundry

编译：涂之录