パソコン(PC)の森

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fpsとリフレッシュレートについて

【fpsとリフレッシュレートについて】

主にPCゲームをやる時に気になる値だと思いますが、今回はfps
について書きます。

注:FPS(First Person shooter)とは違います。
(2014/5/22時点公開)



【fpsとは】
fps(frame per second)とは、1秒間(1000ms)に何枚の画像を
描写できるか
と言う指標であり、静止画を連続して表示する事で
動きのある映像を構成している動画の滑らかさを表す指標として
主に使われています。


例えば1秒間60枚の静止画を描写できる場合、60fpsとなり
ます。

尚、基本的に一秒間にCPU側から来る描画命令に対してGPUが
枚の画像を描写できるか
?というGPU側の性能の指標にもなって
います。



【fpsが違うとどう見えるのか】
60fps(16.666~ms毎に1枚)】
60.gif
(注意:ブラウザや再生ソフトによっては表示が遅くなるので、出来
るだけ近づける為に16.666~msではなく15msで作成してあり
ます。)

30fps(33.333~ms毎に1枚)】
30.gif

15fps(66.666~ms毎に1枚)】
15.gif
Gifアニメーションで擬似的に作成してありますが、1秒間で表示
する枚数が少ないほどカクカク
に、多いほど滑らかである事が分
かると思います。



【内部処理と描画処理について】
fpsとは
基本的にCPU側からの描画命令1つに対して1枚描画しており、G
PUの描画性能
がCPU側から等間隔に送られてくる命令から命令の
間に描画が出来れば命令通りに表示し、間に合わなければ間の描
写を飛ばして
表示しています。

これをフレームスキップと言いますが、基本的にGPU側に送られ
描画命令の数と送られて来る間隔自体は変わりません。


尚、3Dポリゴンゲームの様に常にfpsが変動するゲームでは、キ
ャラクターの座標計算を1秒毎0msを基準として1000ms経過
後の距離座標を同じになる様に特定周波数で基本の表示タイミン
グを指定して内部処理自体は変わらない様にしている為、

fpsが違っていても表示上でキャラクターの移動速度を変えない
にしています。

だから、fpsが違っていたとしても基本的な操作性には違いが出る
ことはありません。


因みに、ソフトメーカーが想定しているCPU(ソフト発売当時の世
代よりも大抵3~4世代前の物)よりも処理能力であれば差は殆
ど出ません。



【ディスプレイのリフレッシュレートとは】
リフレッシュレートとは、ディスプレイ1秒間(1000ms)に表
示できる画面全体の描画枚数の事です。

ディスプレイに70Hz,120Hz,144Hz対応と書かれていると思い
ますが、これはそれぞれ1秒間に最大で70枚,120枚,144枚表示出
来る
と言う事です。

尚、これはGPU側から送られてくる表示信号受け取れる数でも
あるので、GPU側がディスプレイのリフレッシュレートよりも多
い枚数を描画できる能力があったとしても、

ディスプレイ側が対応出来ないので、表示自体はディスプレイの
リフレッシュレートに即した表示数になります。

つまり、GPU側で120fps以上出せてもディスプレイが60Hzの場
合は60fpsでの表示にしかなりません。



【よくある勘違い】
【ゲーム中のfps表示は実行値?】
fps表示(クリックすると拡大)
ゲーム中のfpsを表示するソフトや、ゲームクライアント自体の機
でfpsを表示させる事が出来るものがありますが、

その瞬間に表示している画像をGPUで秒間に何枚表示出来るか
いう数値を出しているだけで、実際に表示しているわけではあり
ません。

上記した様にディスプレイのリフレッシュレートに依存するから
です。

高fpsで処理が出来ると言う事は、対応リフレッシュレートあたり
をキープしやすくなるので無駄と言う事はないですが、

リフレッシュレート以上の値は表示出来ないので意味がありません。



【fpsで大きな違いがでる?】
確かに描写が細かくなる事でFPS(First Person shooter)では
象の表示が多少速く見える(変動fpsの場合のみ)ので有利になりま
が、動作自体は変わりが無いので殆ど差は出ません。


(2018/8/5訂正)
よく考えると表示タイミングもPCの性能で変わっていしまうと動
作の同一性が保てなくなる為、処理に合わせた基本の描画命令は
時間を指定しての同一タイミングでだしている
ので、

fpsが高くてもソフトが基準にしている周波数(60Hz等)の描画タ
イミングは変わらず
、それ以上は基準の描画命令間に埋める様に
詰め込んでいるだけと言う事になります。


つまり、61Hz以上のfpsが出せても動作自体には一切関係ありま
せんし、対戦相手の表示速度も一切変わりません

つまり、ソフトが想定している60Hzでの動作を満たしているPC
と、144Hzで命令が送れて表示できるCPUとVGAのPCのゲーム
上の動作や操作性は一切変わらないと言う事です。

後者のPCは表示上ヌルヌル表示になるだけで動作自体は変わりが
なくアドバンテージは一切ありません



後、基本的にゲームに支障が出ないLVのfps(50~60)が出ていれ
ば、描写が細かいか、そうじゃないかだけの違いだけでプレイに
差は殆ど出ませんので、気にする必要はありません。


fps数値で一喜一憂するのもいいですが、ゲームが想定している値
が出る以上の環境であれば問題はで無いので、あまり気にする必
要はないかもしれませんね。



【ディスプレイ関連】

ディスプレイの解像度とは


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