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【走进科学】为什么24帧的电影很流畅,24帧的游戏却很卡?

2023-09-20 18:20 作者:泰坦军团  | 我要投稿

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市场背景

之前给大家介绍过,影响游戏流畅度的一个关键指标叫做帧率,帧率主要由显卡所决定,显卡性能越强,帧率就越高,画面就越流畅。

对于大部分游戏而言,60甚至一百多FPS才能获得不错的体验,如果帧率过低,就会感觉到明显的卡顿感。另一方面,在影视行业中,24帧却依然是被广泛采用的标准,但我们平时看视频却感觉不到卡顿。

同样的帧率,玩游戏会卡顿,而看视频却很流畅,究竟是为什么?本期走进科学将为你详细分析这一切背后的原因。


02

问题描述

什么是帧率?

同样是24帧的帧率,玩游戏会感觉到明显的卡顿,而看视频却很感觉流畅,这究竟是为什么?


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分析过程

1.什么是帧?

视频是由一张张静态图片所组成的,通过快速连续播放所显示出来的效果,而帧就可以理解为单张的图片,每一张图就是一帧。帧的英文是Frame。

2.什么是帧数?

帧数是组成某一段视频的帧的总量。举个例子:一段时长为2秒钟的视频,由50张图片组成,那么这段视频的帧数为就是50帧。

3.什么是帧率?

帧率就是“每秒显示的帧数”( Frame Per Second,fps),帧率=帧数/时间(秒)。对应上一段中的例子:一段时长为2秒钟的视频,一共由50张图片组成,帧数就是 50,而帧率则是50/2=25(fps)。

游戏画面中看到的“89fps”,就代表此时游戏每秒钟包含了89帧画面。大家平时谈论的游戏帧数是XX,实际上指的并不是帧数而是帧率。

4.为什么影视行业普遍以24帧(每秒)为标准?

光对人眼视网膜所产生的视觉在光停止作用后,大脑仍会将最后看到的画面保留一段时间,这段时间长度是1/24秒,而为了节省制作成本,所以以前的胶片电影大部分都是以24帧来进行拍摄的,渐渐地,24帧也成为了动画、电影等视觉媒体形成和传播的根据。

5. 帧率同样是24,游戏会卡顿,而视频却很流畅,原因是什么?

主要原因就在于,视频和游戏二者帧画面的不同。视频虽然帧率仅为24帧,但是每一帧都包含了一段时间的信息,而游戏则只包含那一瞬间的信息。

相机有一个参数叫快门速度,当我们用比较慢的快门拍摄一个快速运动的物体时,物体在快门时间内发生了较大程度的移动,后面会出现模糊拖动痕迹,这种现象叫动态模糊,相机所拍摄的视频的每一帧,都包含了一段时间的信息。因为动态模糊的存在,上一帧画面里物体的位置与下一帧画面里物体的位置像差较小,所以即使是24帧率,看上去也会显得流畅连贯。

而游戏却不是这样。游戏的每一帧都是显卡实时渲染出来的,是瞬间的信息。我们在游戏内截图时,会发现每一帧都是清晰无拖影的,而帧与帧之间的信息完全丢失了。如果游戏帧率低,上一帧与下一帧之间画面差异过大,达到人眼能察觉的程度,就会察觉到卡顿。

当然除了以上因素,还有一个原因。电影的帧率是固定不变,对于这种帧率固定的内容,肉眼更不敏感,而游戏的帧率往往会根随场景的复杂程度发生剧烈波动,更容易被人察觉到。


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真相组总结

为什么24帧的电影很流畅,24帧的游戏却很卡?——主要原因在于电影的帧有动态模糊,包含的是一段时间的信息,而游戏的帧不具有动态模糊,只包含一瞬间的信息。

如何改善游戏卡顿问题呢?

在游戏中开启动态模糊是解决办法之一,但这种方法作用有限,还会带来一些负作用,而最根本的解决办法是:升级性能更强的显卡以及刷新率更高的显示器。

泰坦军团P27A2S,打造全新桌面美学方案,刷新率高达240Hz,同时具有QHD超清分辨率,显著提升游戏流畅度和清晰度。


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