摘要： 數(shù)據(jù)總能讓你直觀地去判斷一個(gè)游戲的好壞。銷量，售價(jià)，評分，這些數(shù)字總能引起我們的購買欲望。但是還有一組特殊數(shù)據(jù)，要是它達(dá)不到要求，估計(jì)你會(huì)連玩游戲的欲望也沒有了。我們都知道《最后生...

數(shù)據(jù)總能讓你直觀地去判斷一個(gè)游戲的好壞。銷量，售價(jià)，評分，這些數(shù)字總能引起我們的購買欲望。但是還有一組特殊數(shù)據(jù)，要是它達(dá)不到要求，估計(jì)你會(huì)連玩游戲的欲望也沒有了。我們都知道《最后生還者》是一款把PS3機(jī)能發(fā)揮到極致的游戲，其精美的畫面總是讓我們流連忘返，但你一定不希望它卡成精美的PPT吧？所以在談?wù)摫姸嘤螒驍?shù)據(jù)時(shí)，我們永遠(yuǎn)繞不開一個(gè)老生常談的話題——那就是游戲的幀率。

你不會(huì)想玩只有10幀的《最后生還者》吧？

首先我必須澄清一點(diǎn)，就是在我們口頭討論游戲流暢度的時(shí)候，總是把“幀數(shù)”（Frame）和“幀率”（Frame rate）混為一談。其實(shí)在評測游戲流暢度的時(shí)候，幀率才是那個(gè)重要的指標(biāo)，而不是幀數(shù)。關(guān)于這一點(diǎn)我會(huì)在下文中展開講。

那么為什么幀率那么重要呢？所有的老玩家應(yīng)該都知道幀率是游戲體驗(yàn)的基石，它的高低與穩(wěn)定與否直接決定了游戲的流暢性與可玩度。是的，幀率幾乎是游戲流暢的全部。那我們就自然而然地引出下一個(gè)問題：幀率是不是越高越好呢？其實(shí)不然,具體原因《游戲幀數(shù)：并非越高越好，穩(wěn)定更重要》這篇文章已經(jīng)說的很清楚了。但這里我想補(bǔ)充的是：除了幀率，幀生成時(shí)間與單幀畫面（不撕裂）對游戲體驗(yàn)來說也很重要。

說到這里，有些玩家可能已經(jīng)有點(diǎn)暈了。所以在正片開始之前呢，我提議以小時(shí)候經(jīng)常玩的翻頁動(dòng)畫為切入點(diǎn)，讓我們先對幾個(gè)關(guān)于幀的重要概念做一個(gè)大致的回顧。

小時(shí)候常玩的翻頁動(dòng)畫

幀（Frame）：一幅字畫叫一幀，這是字典上對幀的解釋。其實(shí)在游戲中大致也是如此，幀就是影像動(dòng)畫中最小單位的單幅影像畫面。簡單地來說，一幀就是一副靜止的畫面，連續(xù)的幀就形成了流暢的動(dòng)畫。拿翻頁動(dòng)畫舉例的話，其中的一頁就代表著一幀。其實(shí)游戲也是這么動(dòng)起來的，只不過在這里“翻”的這個(gè)過程是由計(jì)算機(jī)來完成的。

幀數(shù)（Frames）/幀率（Frame Rate）：普通玩家平時(shí)很容易混淆這兩個(gè)概念。幀數(shù)指一般指單位時(shí)間內(nèi)幀的生成數(shù)量，而幀率指的則是單位時(shí)間內(nèi)顯示的幀數(shù)（一般以FPS為單位）。先舉個(gè)簡單的例子：就像翻頁動(dòng)畫，幀數(shù)代表著你翻到的那一頁的頁數(shù)，而幀率則代表你翻頁的速度。

再舉一個(gè)不算復(fù)雜的例子：如果一個(gè)動(dòng)畫在一秒鐘內(nèi)的幀數(shù)為60幀，兩秒鐘內(nèi)的幀數(shù)為120幀，那么它的幀率則為60FPS。如果平均幀率越高，那么畫面越流暢。值得一提的是:在主機(jī)上，30FPS一般是游戲流暢運(yùn)行的最低標(biāo)準(zhǔn)，而60FPS則被認(rèn)為是比較完美的。

幀生成時(shí)間（Frame Time）：顧名思義，幀生成時(shí)間指的就是渲染單獨(dú)一幀所需的時(shí)間。也就是在翻頁動(dòng)畫中翻一頁所需的時(shí)間，所以生成幀的時(shí)間一般非常短，通常以毫秒為單位。那這和游戲流暢度又有什么關(guān)系呢？讓我們先來做一點(diǎn)小小的計(jì)算：如某秒的幀數(shù)為30幀,那么已知每秒30幀是流暢游戲的最低標(biāo)準(zhǔn)，1s又等于1000ms，所以平均每幀的生成時(shí)間為1000/30=33ms。也就是說只要每幀的生成時(shí)間小于33ms，那么我們是難以察覺到游戲中的卡頓的。如果幀生成時(shí)間忽上忽下，就算平均下來的FPS為30以上，整個(gè)游戲流程下來也不會(huì)太流暢。如果你不是很理解這個(gè)概念，下面這個(gè)幀生成時(shí)間圖能更好地幫助你更好地來理解這個(gè)概念（綠色代表流暢，紅色代表不流暢）。

33ms以下游戲就基本流暢了

說完了這么多，我想我們已經(jīng)對幀率分析的基本概念有了一個(gè)了解。在PC平臺(tái)上，我們可以輕松地借助第三方軟件（Fraps），或游戲自帶的跑分程序來對游戲里的幀率表現(xiàn)有一個(gè)了解；而在主機(jī)平臺(tái)上，我們沒有現(xiàn)成的工具去衡量，靠肉眼去判斷又不準(zhǔn)確客觀，但游戲里的掉幀我們又是有目共睹的。那應(yīng)該怎么辦呢。外媒Digital Foundry告訴我們主機(jī)的幀率分析一般分三步走：采集——分析——對比。下面就讓我們一步一步地進(jìn)行解析吧：

準(zhǔn)備工作

就像我之前講的，PC上有很多現(xiàn)成的工具（如Fraps）來測試游戲的幀率，但由于主機(jī)系統(tǒng)相對封閉，我們并不能在游戲主機(jī)上直接測試游戲的幀率表現(xiàn)。在這里，我們選擇“曲線救國”的方式：即先把主機(jī)的畫面搬到PC上，然后再對畫面里的幀率進(jìn)行分析。在整個(gè)過程中，“搬”這個(gè)至關(guān)重要的步驟就由采集卡負(fù)責(zé)。我們都知道，一塊采集卡能把來自主機(jī)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電腦視頻文件，而這些可打開的視頻便為游戲日后的分析埋下了基礎(chǔ)。不過在這里，我想強(qiáng)調(diào)的是：這塊采集卡必須足夠貴，足夠高端（1080P 60FPS起步），也只有這樣，搬運(yùn)自主機(jī)的視頻文件才能做到足夠“無損”。如果搬運(yùn)來的視頻與游戲?qū)崣C(jī)畫面有出入，那么測試結(jié)果準(zhǔn)確也無從談起。

這塊采集卡就要6000多RMB了

拿到這些無損視頻文件以后，我們以游戲《命運(yùn)》為例，把它導(dǎo)入到DF自家的分析軟件FPS GUI中。

在這張圖的左邊中，從上到下我們可以依次清楚地看到當(dāng)前幀率，幀生成時(shí)間表，和幀率變化表。

而在右邊的這些設(shè)置看似復(fù)雜，實(shí)際上與幀率測試沒有什么太大關(guān)系。這些設(shè)置一般決定了圖表的顯示位置，顯示范圍，以及內(nèi)部的顏色，字體等等。

FPS GUI軟件概覽

由于是初次導(dǎo)入，我們可以看到目前這些圖表的設(shè)置并不合理（顯示當(dāng)前幀率的地方遮住了游戲的HUD)，在經(jīng)過一些快速修正后，我們來看看成果。

修正后的畫面

然后我們再來看看喜聞樂見的跨平臺(tái)對比，我們分別導(dǎo)入兩個(gè)平臺(tái)的重復(fù)片段視頻，并設(shè)置成分屏顯示，在圖中我們可以清楚地看到左邊為PS4的幀率情況，右邊為XBOX的幀率情況，而圖表中不同顏色的線則代表不同平臺(tái)。

跨平臺(tái)對比

數(shù)據(jù)分析

我們已經(jīng)大致了解了這款軟件的工作方法，那就讓我們再次深入，一探幀率測評的究竟。這次我們從Composite（合成）選項(xiàng)卡轉(zhuǎn)到Video（視頻）選項(xiàng)卡。現(xiàn)在，我們可以從右邊的information（信息）欄中一目了然地看到關(guān)于幀的詳細(xì)信息，下面我就對此欄做一個(gè)簡單的漢化。

右邊有各項(xiàng)詳細(xì)信息

視頻信息 幀信息

總幀數(shù)：3224 幀數(shù)：第2840幀

總撕裂幀數(shù):3(0.09%) 是否屬于重復(fù)幀：否

總重復(fù)幀數(shù):1613(50.03%) 是否屬于撕裂幀：否

平均幀率:29.98 撕裂幀位置：無

最低幀率:29FPS 當(dāng)前幀率：30FPS

最高幀率:31.03FPS 渲染幀時(shí)間：33.33ms

最高正常幀數(shù):1到2621幀共2620幀

最高撕裂幀數(shù):2621幀到2623幀共2幀

有了上表，我們就大致上了解游戲的運(yùn)行狀況，比如畫面撕裂是否常見，幀數(shù)是否穩(wěn)定，以及當(dāng)前幀生成時(shí)間（渲染幀時(shí)間）。那么這些信息是否一定準(zhǔn)確呢？有了這些信息是否就夠了呢？讓我們帶著這些疑問，進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。

畫面對比

要說游戲幀率評測的基本原則是什么，其實(shí)很簡單，就是找到兩幀之間的不同。計(jì)算機(jī)直接導(dǎo)出的結(jié)果可能有誤，但逐幀對比一定沒問題，不過有時(shí)候它們之間的差別又很難用肉眼直接對比出來。這時(shí)候，這款軟件的熱點(diǎn)圖功能（heat map）就派上了用場。

用于逐幀對比的熱點(diǎn)圖

如圖所示，這就是該幀的熱點(diǎn)圖。熱點(diǎn)功能把對比定位在了像素級層面上：如果圖中的顏色越亮，代表著與前一幀的區(qū)別越大，黑色則代表沒有任何區(qū)別。

而當(dāng)我們把畫面移到下一幀時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)整個(gè)圖像是暗的，這代表著這一幀與上一幀的畫面沒有任何區(qū)別。重復(fù)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)幾乎整個(gè)游戲流程都是這樣的排布。

全黑代表沒有區(qū)別

其實(shí)在60幀格式下錄制的視頻中，像命運(yùn)這樣鎖30幀的游戲就應(yīng)該有著一幀是重復(fù)幀，一幀是全新幀這樣的排布。而上述現(xiàn)象則剛好驗(yàn)證了命運(yùn)幀率為30幀的事實(shí)。

我們再看另一組對比，這次我們依次導(dǎo)入PS版與XO版的《蝙蝠俠阿卡姆騎士》，與《命運(yùn)》不同，《阿卡姆騎士》對主機(jī)的機(jī)能要求更高，所以我們在兩個(gè)平臺(tái)上都找到了掉幀與畫面撕裂。

因?yàn)榈魩苋菀自趲首兓碇姓业剑嬅嫠毫褎t不然。所以找到畫面撕裂的時(shí)空位置又是游戲幀率評測的一大重點(diǎn)。現(xiàn)在先讓我們切換到一幀有撕裂的地方。如圖所示，在PS4畫面的上部我們可以看到一個(gè)非常明顯的撕裂。這處撕裂實(shí)際上是由程序的算法計(jì)算而來，并由短橫紅線標(biāo)在畫面上，而圖片的下方紅豎線則表示撕裂的持續(xù)時(shí)間與撕裂的大致位置。

左邊的畫面撕裂非常明顯

前面這組圖片展示的可能不太清楚，那么讓我們換張對比圖再做仔細(xì)講解

這里畫面撕裂非常頻繁

如圖所示，首先我們要明白藍(lán)色代表XOS，綠色代表XO，在下方的幀率表當(dāng)中，以橫中線為界（上為XOS的情況，下為XO的情況），表中豎中線代表當(dāng)前幀。紅色所占該線區(qū)域則為撕裂位置（所以我們看到XO的畫面上并沒有撕裂），而紅色區(qū)域則代表撕裂時(shí)間（兩個(gè)平臺(tái)不分伯仲）。

盡管這種紅線算法省時(shí)省力，不過算法總歸算法，也會(huì)有出錯(cuò)的時(shí)候。當(dāng)我們覺得這幀撕裂的狀況不確定時(shí)，我們可以再次利用熱點(diǎn)圖進(jìn)行像素級別上的對比。

用熱點(diǎn)圖找撕裂位置

就像我之前所說，如果圖中的顏色越亮，則代表著與前一幀的區(qū)別越大，純黑色則代表與前一幀沒有任何區(qū)別。從圖上我們可以看出上一幀的部分畫面在這一幀的上部出現(xiàn)了滯留（黑色部分）。因此我們看到了畫面撕裂。如果我們想讓這些區(qū)別顯得更加明顯一些，我們可以切換為黑白模式，在這種模式下，只有相同（黑）與不同（白）兩種表示方式，因此我們可以更加直觀地找出區(qū)別。注：上圖與下圖不為同一幀。

用黑白模式找撕裂更明顯

既然說到手動(dòng)檢查，那么我們不得不再提一下左下角的幀生成時(shí)間表。這里的幀產(chǎn)生時(shí)間表不僅可視化了游戲過程的流暢程度，而且我們還可以通過這個(gè)圖表來判斷幀率的測量是否準(zhǔn)確。通過開頭的計(jì)算我們已經(jīng)知道30fps對應(yīng)的幀生成時(shí)間為33ms，如果在視頻的某個(gè)區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)了大量的掉幀情況，而幀生成時(shí)間還是維持在33ms左右，那么測量數(shù)據(jù)里一定有一個(gè)不準(zhǔn)確，所以這里的幀生成時(shí)間就給整個(gè)測試上了一層保險(xiǎn)。

十分有用的幀生成時(shí)間表

寫在最后

最后其實(shí)我想說，對于玩家而言，測試主機(jī)幀率的實(shí)際意義與可行性并不大（光采集卡可能就已經(jīng)比主機(jī)貴了），但是從側(cè)面來說，這也給了我們一個(gè)了解主機(jī)游戲測評的機(jī)會(huì)，滿足了我們的好奇心。

其實(shí)對大眾來說，做這種測試的最大意義還在于其輸出結(jié)果。通過幀率測試的數(shù)據(jù)，我們可以很直觀地看出一款游戲的優(yōu)化是否良心，或者該在哪個(gè)平臺(tái)上購買該游戲，這給玩家和廠商都是一個(gè)巨大的參考。