Płynność gry, czyli o czasie odświeżania ekranu, liczbie FP

WTF?!

Z uwagi na tendencje w prześciganiu się graczy z liczbą klatek na sekundę (FPS), postanowiłem napisać ten oto wpis, wyjaśniający ogółem o co chodzi w częstotliwości odświeżania, liczbie klatek na sekundę, a także dodatkowo o tickrate serwerów gier.
Tak więc do rzeczy, niski współczynnik klatek na sekundę powoduje u widza wrażenie "skakania" obrazu, z kolei wysoki zwiększa wrażenie płynności wyświetlania. Dzięki przenikaniu się ze sobą kolejnych klatek filmu nagranego kamerą takie wrażenie ma miejsce już przy ok. 15 fps, dla sekwencji złożonej z klatek niemających ze sobą nic wspólnego (np. w grach komputerowych) wymagany współczynnik wzrasta do 30-60 fps. Przy tej samej karcie graficznej częstotliwość odświeżania jest odwrotnie proporcjonalna do rozdzielczości, czyli im większa rozdzielczość tym mniejsza częstotliwość odświeżania.
Przejdźmy jednak do sedna sprawy, w dużym uproszczeniu pisząc (ponieważ m.in. wyświetlanie obrazu różni się trochę na LCD jak na CRT), jeśli w grze wyciągamy np. 120 fps, a nasz monitor ma częstotliwość odświeżania 60 Hz, wtedy do bufora karty podawane jest 120 fps, jednak karta graficzna jest w stanie do ekranu przekazać tylko 60 fps (odświeżanie obrazu 60 Hz), w wyniku czego na monitor tafia połowa klatek (w uproszczeniu), przez co tracimy płynność gry, dlatego też, żeby nie tracić owej płynności powinniśmy mieć ustawioną za pomocą odpowiedniej komendy taką samą maksymalną liczbę fps jak częstotliwość odświeżania monitora, czyli jeśli mamy 60 Hz ustawiamy maksymalną liczbę 60 fps (nie piszę już nawet, że kluczowe znaczenie ma tu stała liczba fps i że przykładowo lepiej się gra na stałych 50 fps jak zmiennej liczbie 50-250 fps). Aby sprawdzić jaką częstotliwość odświeżania ma nasz monitor klikamy prawym klawiszem myszki na pulpicie, następnie właściwości, ustawienia, zaawansowane, monitor.
Maksymalną liczę fps w grze ustawimy po przez komendę com_maxfps w grach z serii Call of Duty, komenda fps_max (tutaj istnieje wyjątek, zawsze ustawiamy +1 fps, czyli jeśli mamy 60 Hz odświeżanie to ustawiamy fps_max 61) w grach z serii Counter-Strike, jak i wszystkich innych na silniku Source (np. Insurgency). Jednak jeśli nasza karta jest w stanie wyciągnąć stałe 150 fps, a częstotliwość odświeżania to 60 Hz, to możemy poprawić wygląd grafiki w grze, żeby choćby nacieszyć oko, co więcej, w większości gier FPP poprawienie wyglądu grafiki znacznie poprawia jakość rozgrywki (widoczność cieni przeciwnika itd.).
Jeśli gramy online to istnieją jeszcze inne znaczące czynniki od których zależy płynność rozgrywki, takie jak ping (opóźnienie), czy tickrate, tickrate to liczba mówiąca o tym ile razy na sekundę serwer przetwarza informacje dotyczące zmian w grze (czyli pozycje graczy, przedmiotów itd.), tickrate powinien przyjmować wartości 33, 66 lub 100, przynajmniej z teoretycznego punktu widzenia, w praktyce jest jednak różnie (serwery odpalone są np. na tickrate 100 i nie wyrabiają w wyniku czego utrzymują tickrate rzędu 80-90). Im wyższy tickrate, tym większa dokładność dokonywanych obliczeń na serwerze i częstotliwość dostarczania informacji do gracza, na serwerach z większych tickrate (np. 100, najlepiej widać to w grach na silniku Source), można odnotować lepszą precyzję w strzelaniu oraz pełną płynność w grze, natomiast na serwerach o niższym tickrate (np. 33) zauważalne są lagi (serwer nie nadąża z liczeniem) oraz bardzo częste (co zauważalne jest głównie w Counter-Strike: Source) przypadkowe trafienia, kiedy to gracz np. w czasie odwracania się odda niekontrolowany strzał, a trafi prosto w przeciwnika (taki strzał w animacji poklatkowej nawet nie jest wymierzony w przeciwnika, więcej informacji tutaj).
Mam nadzieję, że mój wpis przybliżył trochę czemu większa liczba fps powyżej pewnej wartości nie prowadzi do niczego dobrego (ponieważ tracimy płynność gry), a także dodatkowo informacje na temat jakie znaczenie ma np. trickrate serwerów gier .

Źródła:
[link widoczny dla zalogowanych]
[link widoczny dla zalogowanych]