WOOFY · Игрова лаборатория

Еднакъв FPS, различна равномерност на кадрите

Броячът на FPS обобщава честота. Той не показва кога пристига всеки кадър. Използвайте тези умишлено прости поредици, за да разберете на кои въпроси отговаря обобщението и кои изискват времева линия.

Задайте друг въпрос на същите данни

Защо две стойности на FPS невинаги могат просто да се осреднят

Представете си два пълни интервала: 10 ms и 30 ms. Заедно траят 40 ms. Пребройте двата интервала спрямо цялото това време.

Общата честота е 1000 × 2 ÷ 40 = 50 FPS. Реципрочната честота на интервала от 10 ms е 100 FPS, а на този от 30 ms — около 33.33 FPS.

Средното от 100 и 33.33 е около 66.67, но не е общата честота. Бавният интервал заема тройно повече време. Разглеждайте заедно броя интервали и общата продължителност; същият капан възниква при събиране на записи с различна дължина.

Три поредици с еднакво общо време

Всяка поредица съдържа 1 000 пълни кадрови интервала с обща продължителност 10 000 ms. Интервалът е времето между последователни кадрови събития. Тук среден FPS = 1 000 × брой интервали ÷ общо милисекунди. Интервалите са синтетични, без гранични ефекти от запис или липсващи записи.

Хоризонталната позиция е редът на интервала, а не изминалото време. Вертикалната височина е продължителността от 0 до 120 ms. Текстът и числата по-долу описват същите данни.

Равномерно разстояние

Всеки интервал е 10 ms. Нито един не надвишава референтния времеви бюджет за 60 FPS от около 16.67 ms.

Среден FPS
100
Интервал P99 (ms)
10
Най-дълъг интервал (ms)
10
Интервали над бюджета
0
Дял на интервалите над бюджета (%)
0
Дял от общото време в тези интервали (%)
0
Най-дълга последователна група над бюджета
0
Референтен бюджет (ms)
16,67

Десет отделени паузи

Всеки стотен интервал е 109 ms; останалите 990 са по 9 ms. Паузите са разделени. Средната стойност остава 100 FPS, но P99 е само 9 ms.

Среден FPS
100
Интервал P99 (ms)
9
Най-дълъг интервал (ms)
109
Интервали над бюджета
10
Дял на интервалите над бюджета (%)
1
Дял от общото време в тези интервали (%)
10,9
Най-дълга последователна група над бюджета
1
Референтен бюджет (ms)
16,67

Десет паузи заедно

Същите десет интервала по 109 ms сега са последователни в края. Обобщените стойности са същите като при разделената поредица, но най-дългата последователна група над референтния бюджет нараства от един на десет интервала.

Среден FPS
100
Интервал P99 (ms)
9
Най-дълъг интервал (ms)
109
Интервали над бюджета
10
Дял на интервалите над бюджета (%)
1
Дял от общото време в тези интервали (%)
10,9
Най-дълга последователна група над бюджета
10
Референтен бюджет (ms)
16,67

Защо P99 може да пропусне най-дългите паузи

Лабораторията подрежда интервалите от най-краткия до най-дългия и взема позиция ceil(0.99 × N), като брои от едно. При 1 000 интервала това е позиция 990. И в двете неравномерни поредици първите 990 стойности са 9 ms; всичките десет паузи от 109 ms са след тази позиция. По-нисък P99 тук не доказва по-равномерно усещане. Други инструменти може да използват различни методи за персентилите.

P99 не е универсално „1% low FPS“

Граница на персентил и средна стойност на най-бавните интервали са различни изчисления. Етикетът „1% low“ не е достатъчен, за да определите формулата. Проверете дефиницията, записвания показател и версията на инструмента, преди да сравнявате резултати. Тази лаборатория показва P99 в милисекунди и не нарича реципрочната му стойност 1% low.

Задайте друг въпрос на същите данни

Изберете поредица и референтна честота. Бюджетът 1 000 ÷ референтен FPS дава 33.33 ms при 30, 16.67 ms при 60 и 8.33 ms при 120. Промяната прекласифицира интервалите; тя не променя поредицата и не симулира ограничител на FPS.

Трите примера по-горе използват референтни 60 FPS. Данните, обясненията и методът остават четими и без интерактивните контроли.

Броят се само интервали, строго по-дълги от референтния бюджет. Равенството е в рамките на бюджета.

Времевият дял събира пълната продължителност на всеки преброен интервал, а не само превишението над бюджета. Това не е оценка за насичане или измерване на входното закъснение. Последователната група описва съседни интервали, а не доказано възприемано насичане.

Превърнете промяната на настройка в коректно сравнение

Използвайте своя инструмент за запис за реални измервания. Тази лаборатория не чете хардуера ви и не внася файлове със записи. Запишете следното, преди да решите, че настройка е помогнала.

  1. Определете един въпрос

    Например: намалява ли промяната на една графична настройка повтарящите се дълги интервали по същия маршрут? Запазете версията на играта, сцената, резолюцията, лимита на кадрите, синхронизацията и другите настройки. Запишете всяко изключение.

  2. Запишете сравними тестове

    Подготвяйте играта по един и същ начин и използвайте еднакъв маршрут и продължителност на записа. Повторете всяко условие и редувайте реда им, когато е възможно. Отделете първоначалното зареждане или работата по шейдърите от тест след подготовка; не премахвайте неудобни пикове, без да документирате причината.

  3. Четете обобщенията заедно с времевата линия

    Сравнете средната честота, стойностите в опашката на разпределението, най-дългия интервал и местата на дългите интервали. Ако повторните тестове се припокриват значително, отчетете неясен резултат, вместо да избирате най-добрия тест. Непроменена средна стойност може да съществува заедно с полезна промяна в равномерността.

  4. Посочете обхвата на извода

    Запишете променената настройка, постоянните условия, повторните резултати и оставащата несигурност. Интервалите между подаванията на кадри от приложението, показаните кадри и генерираните кадри могат да се различават. Сравнявайте един и същ показател; не извеждайте входно закъснение или повреда в CPU/GPU само от тези числа.

От таблица с резултати до обоснован извод

Всеки случай задава различен въпрос: повтаря ли се предимството, подобрява ли се избраният показател и правилно ли са обединени записите? Прочетете наблюденията, преди да решите какво подкрепят.

Всички записи по-долу са учебни данни, конструирани от пълни интервали, а не реални измервания на производителност. A и B са обозначения, не препоръчани настройки. Примерите не определят минимален брой повторения или правило за статистическа значимост.

Най-добрият запис подсказва победител; целият набор не

В този конструиран пример A и B се редуват по един маршрут за по 60 секунди при еднакъв показател на записване, еднакво загряване, еднаква резолюция и същите други условия. Въпросът е дали B показва повторимо предимство по средна честота в тези три двойки.

Двойка повторенияA · Средни FPSB · Средни FPSB минус A (FPS)
11001033
210299-3
31011010

A

Общи FPS за цялата продължителност
101
Най-ниска средна стойност на FPS сред записите
100
Най-висока средна стойност на FPS сред записите
102

B

Общи FPS за цялата продължителност
101
Най-ниска средна стойност на FPS сред записите
99
Най-висока средна стойност на FPS сред записите
103

Избирането само на най-високия резултат дава A 102 и B 103 FPS. Запазването на всички еднакво дълги записи дава общо 101 FPS и за двете. Разликите по двойки са +3, −3 и 0 FPS: посоката се променя.

Какво можете да заключите

Този набор не показва последователно предимство на B по средни FPS. Не доказва и равностойност на настройките; малка конструирана извадка не може да реши това твърдение.

Какво да проверите след това

Повторете сравними наблюдения и разгледайте разликите заедно с условията на запис. Запазете всички валидни записи и документирайте изключванията. Ако редът или фоновата работа могат да обяснят резултат, подобрете сравнението, преди да изберете победител.

Граница на извода

Припокриването на диапазони е описание, не тест за значимост. Един най-добър запис и фиксиран брой повторения не са универсални правила за решение.

Средната стойност се подобрява, а показателят за дълги интервали се влошава

Двата конструирани записа траят десет секунди. A съдържа 980 интервала по 10 ms и десет по 20 ms. B съдържа 1180 интервала по 8 ms и двадесет по 28 ms. Използвайте еднакъв ориентир от 60 FPS, около 16.67 ms, за двата.

A

Продължителност (s)
10
Пълни интервали
990
Средни FPS
99
Интервали над ориентира от 60 FPS
10
Дял от времето в тези интервали (%)
2

B

Продължителност (s)
10
Пълни интервали
1200
Средни FPS
120
Интервали над ориентира от 60 FPS
20
Дял от времето в тези интервали (%)
5,6

A има общо 990 интервала, а B 1200: 99 срещу 120 FPS. Преброените интервали заемат 200 ms при A и 560 ms при B, или 2% срещу 5.6% от общото време. Процентите описват време, не дял от броя интервали.

Какво можете да заключите

B има по-висока средна честота тук, но повече време се пада на интервали над избрания ориентир. Числата показват компромис, не общ победител по плавност.

Какво да проверите след това

Уточнете дали реалният ви въпрос е за средна честота, повтарящи се дълги паузи или друг измерен резултат. Сравнете повторени записи от една сцена и проверете къде се появяват дългите интервали, преди да запазите настройката.

Граница на извода

Една A/B двойка не установява повторим ефект. Прагът е избран ориентир; примерът не измерва възприятието или входното закъснение и не определя причината за дълъг интервал.

Неравните дължини на записите могат да обърнат наивното класиране

A съчетава десет секунди при 120 FPS и деветдесет секунди при 60 FPS. B съчетава два записа по петдесет секунди при 80 FPS. Така всяко обозначение обхваща 100 секунди. Записите на A са с различна дължина, а тези на B — с еднаква.

ЗаписПродължителност (s)Пълни интервалиСредни FPS
A1101200120
B150400080
A290540060
B250400080

A

Общи FPS за цялата продължителност
66
Средноаритметично на FPS на записите
90

B

Общи FPS за цялата продължителност
80
Средноаритметично на FPS на записите
80

A съдържа 1200 + 5400 = 6600 интервала: 66 FPS за 100 секунди. B съдържа 4000 + 4000 = 8000: 80 FPS. Средното от двете показани FPS стойности на A е 90 и погрешно го поставя над B, ако бъде представено като обща честота.

Какво можете да заключите

За пълните продължителности конструираните данни дават A 66 и B 80 FPS. Съкратеното смятане до 90 FPS дава равна тежест на записи с много различна дължина.

Какво да проверите след това

За обща честота обединете броя интервали и продължителностите. За ефекти от настройки изравнете и състава на сцените, загряването и показателя на записване; правилната аритметика не поправя несравними условия.

Граница на извода

Средното от FPS на отделните записи отговаря на друг въпрос и не е само по себе си невалидно. То не трябва да се преименува на обща честота. Само тези обобщени стойности не показват, че B е причинило подобрение.

Променете обобщението, запазете записите

Със същите конструирани данни сравнете изчислението за цялата продължителност със съкращението за съответния случай. Променя се само обобщението. Записите и условията им остават същите.

Полезният извод може да включва несигурност

„И двата примера имат средно 100 FPS, но различен модел на интервалите“ следва от данните. „Този компютър ще се усеща плавен“ не следва. За собствените си тестове запазете настройките едва след проверка на повторни сравними измервания и усещането, което сте искали да подобрите.

Какво не може да ви каже упражнението

Поредиците илюстрират аритметика, а не човешко възприятие. Те изключват поведението на опресняване на дисплея, променливата честота на опресняване, генерирането на кадри, входното и мрежовото закъснение и причината за дълъг интервал. Референтният бюджет е избрана линия за сравнение, а не универсален праг за добро и лошо. Тези примери не препоръчват игра, покупка на хардуер или ремонт.