Почему в играх непостоянная кадровая частота (FPS)?

#javascript #разработка_игр

Интересна технология по кадровой отрисовки игр.

В играх постоянная кадровая частота или она динамическая? Если постоянная то какая;
если динамическая, то от чего зависит?

Прочитал в википидия что к примеру для немого кино использовали постоянную кадровую
частоту в 16 FPS. А в играх она динамическая что ли?

Что на самом деле измеряют измерители FPS? Больше похоже, что количество FPS, которые
видео-карта может дать ещё, а не частоту кадров в игре.
    

Ответы

Ответ 1

Почему в играх непостоянная кадровая частота (FPS)?


Потому что в каждый момент времени нагрузка по отрисовке кадров непостоянна - число
объектов на экране меняется, дальность и объем видимости меняется, скорость с которой
CPU готовит и "заказывает" новые кадры тоже разнится от многих факторов. Это в целом
малопредсказуемый процесс (тем более что игрок может смотреть то в стену, то с высоты
на почти всю местность).


  В играх постоянная кадровая частота или она динамическая? Если постоянная то какая;
если динамическая, то от чего зависит?


По разному. Обычно динамическая, но ограниченная сверху частотой обновления экрана
(60-75Гц, нередко больше). Ограничение называется V-Sync (вертикальная синхронизация).
Частота обновления зависит от скорости с которой видеокарта успевает рендерить графику,
от частоты дисплей. Больше чем частота дисплея показать принципиально невозможно, но,
на 1 кадре на дисплее могут быть совмещены несколько кадров (сверху-вниз, по мере того
как они приходят от видеокарты). Сейчас уже есть дисплеи с адаптивной частотой, подстраивающиеся
под видеокарту.


  Прочитал в википидия что к примеру для немого кино использовали постоянную кадровую
частоту в 16 FPS. А в играх она динамическая что ли?


Обычно динамическая - чем больше кадров в секунду, тем все плавнее выглядит.


  Что на самом деле измеряют измерители FPS? Больше похоже, что количество FPS, которые
видео-карта может дать ещё, а не частоту кадров в игре.


FPS - это обычно количество кадров в секунду, которое отдает видеокарта (разные игры
могут считать это число немного по разному). Считается как время поделенное на немного
усредненный интервал между готовыми кадрами (например 1000мс / 16мс = 62fps). Что вы
имеете ввиду под частотой кадров в игре неясно.




  Хочу понять как строятся сцены в играх, чтобы сделать подобную по кадровую отрисовку
для canvas       


Сцена в игре строится в общем-то (да простят мне такое упрощение) из треугольников,
которые GPU умеет рисовать в нереально бешенных количествах, раскрашиваемых по правилам
(текстурирование, пиксельные эффекты и т.п.) с вдвойне нереально бешенной скоростью.
Все это рендерится в буфер (картинку) треугольник-за-треугольником, пиксель-за-пикселем.
Как только картинка готова, она отдается на дисплей и начинает рисоваться следующая
картинка.

Для canvas (без использования видеокарты?) обычно тоже делается буфер, куда рисуется
кадр (средствами CPU), и как только кадр окончен, он отдается на холст canvas для вывода
на экран, а тем временем уже рисуется следующий кадр. Это можно делать как последовательно,
так и по таймеру, если вы хотите получить статичный FPS.

P.S. На Javascript все несколько сложнее, т.к. добавляется еще слой с браузером и
ОС и их компоновкой картинки для вывода на экран, тут я не очень в теме.