WOOFY · מעבדת משחק

אותו FPS, תזמון הגעת פריימים שונה

מונה FPS מסכם קצב. הוא לא אומר מתי כל פריים מגיע. השתמשו ברצפים הפשוטים במכוון כדי להבין על אילו שאלות סיכום יכול לענות ואילו דורשות ציר זמן.

שנו את השאלה שאתם שואלים על אותם נתונים

למה לא תמיד אפשר למצע שני ערכי FPS

דמיינו שני מרווחים מלאים: 10 ms ו-30 ms. יחד הם נמשכים 40 ms. ספרו את שני המרווחים לאורך הזמן הכולל הזה.

הקצב הכולל הוא 1000 × 2 ÷ 40 = 50 FPS. הקצב ההופכי למרווח של 10 ms הוא 100 FPS, ולמרווח של 30 ms כ-33.33 FPS.

הממוצע של 100 ו-33.33 הוא בערך 66.67, אך אינו הקצב הכולל. המרווח האיטי תופס פי שלושה זמן. שמרו יחד את מספר המרווחים ואת המשך הכולל; אותה מלכודת מופיעה כשמחברים הקלטות באורכים שונים.

שלושה רצפים, אותו זמן כולל

כל רצף מכיל 1,000 מרווחי פריימים שלמים באורך כולל של 10,000 ms. מרווח הוא הזמן בין אירועי פריים עוקבים. כאן, ממוצע FPS = 1,000 × מספר המרווחים ÷ סך המילישניות. אלו מרווחים סינתטיים, ללא גבולות הקלטה או רשומות חסרות.

המיקום האופקי מייצג את סדר המרווחים, לא את הזמן שחלף. הגובה האנכי הוא משך הזמן, מ-0 עד 120 ms. הטקסט והמספרים שלהלן מתארים את אותם נתונים.

מרווחים אחידים

כל מרווח הוא 10 ms. אף מרווח לא חורג מתקציב הזמן להשוואה ב-60 FPS, שהוא כ-16.67 ms.

ממוצע FPS
100
מרווח P99 ‏(ms)
10
המרווח הארוך ביותר (ms)
10
מרווחים מעל התקציב
0
שיעור המרווחים מעל התקציב (%)
0
שיעור הזמן הכולל במרווחים האלה (%)
0
הקבוצה הרצופה הארוכה ביותר מעל התקציב
0
תקציב זמן להשוואה (ms)
16.67

עשרה פערים נפרדים

כל מרווח שמספרו כפולה של מאה הוא 109 ms; יתר 990 המרווחים הם 9 ms. הפערים מופרדים. הממוצע נשאר 100 FPS, אבל P99 הוא רק 9 ms.

ממוצע FPS
100
מרווח P99 ‏(ms)
9
המרווח הארוך ביותר (ms)
109
מרווחים מעל התקציב
10
שיעור המרווחים מעל התקציב (%)
1
שיעור הזמן הכולל במרווחים האלה (%)
10.9
הקבוצה הרצופה הארוכה ביותר מעל התקציב
1
תקציב זמן להשוואה (ms)
16.67

עשרה פערים יחד

אותם עשרה מרווחים של 109 ms מופיעים כעת ברצף בסוף. ערכי הסיכום נשארים זהים לרצף המופרד, אך הקבוצה הרצופה הארוכה ביותר מעל תקציב הזמן להשוואה גדלה ממרווח אחד לעשרה.

ממוצע FPS
100
מרווח P99 ‏(ms)
9
המרווח הארוך ביותר (ms)
109
מרווחים מעל התקציב
10
שיעור המרווחים מעל התקציב (%)
1
שיעור הזמן הכולל במרווחים האלה (%)
10.9
הקבוצה הרצופה הארוכה ביותר מעל התקציב
10
תקציב זמן להשוואה (ms)
16.67

מדוע P99 עלול להחמיץ את הפערים הארוכים ביותר

המעבדה ממיינת מרווחים מהקצר לארוך ובוחרת את המיקום ceil(0.99 × N), בספירה שמתחילה באחד. עבור 1,000 מרווחים זהו מיקום 990. בשני הרצפים הלא אחידים, 990 הערכים הראשונים הם 9 ms; כל עשרת הפערים של 109 ms נמצאים אחריהם. P99 נמוך יותר כאן לא מוכיח חוויה יציבה יותר. כלים אחרים עשויים להשתמש בשיטות אחוזונים שונות.

P99 אינו הגדרה אוניברסלית של „1% low FPS“

גבול של אחוזון וממוצע המרווחים האיטיים ביותר הם חישובים שונים. התווית „1% low“ אינה מספיקה לזיהוי הנוסחה. בדקו את ההגדרה, מדד ההקלטה והגרסה של הכלי לפני השוואת תוצאות. מעבדה זו מציגה P99 במילישניות ולא מכנה את הערך ההופכי שלו 1% low.

שנו את השאלה שאתם שואלים על אותם נתונים

בחרו רצף וקצב להשוואה. תקציב של 1,000 ÷ FPS להשוואה נותן 33.33 ms ב-30, ‏16.67 ms ב-60 ו-8.33 ms ב-120. שינויו מסווג מחדש את המרווחים; הוא לא משנה את הרצף ולא מדמה מגביל FPS.

שלוש הדוגמאות שלעיל משתמשות בנקודת השוואה של 60 FPS. הנתונים, ההסברים והשיטה נשארים קריאים ללא הפקדים האינטראקטיביים.

נספרים רק מרווחים שארוכים ממש מתקציב הזמן להשוואה. ערך שווה נמצא בתוך התקציב.

שיעור הזמן מחבר את מלוא המשך של כל מרווח שנספר, ולא רק את החריגה שלו מהתקציב. זה אינו ציון לגמגום בתמונה או מדידה של השהיית קלט. קבוצה רצופה מתארת מרווחים סמוכים, לא אירוע גמגום שהוכח כמורגש.

הפכו שינוי הגדרה להשוואה הוגנת

השתמשו בכלי ההקלטה שלכם למדידות אמיתיות. מעבדה זו לא קוראת את החומרה שלכם ולא מייבאת קובצי הקלטה. רשמו את הדברים הבאים לפני שתחליטו שהגדרה עזרה.

  1. הגדירו שאלה אחת

    למשל: האם שינוי הגדרה גרפית אחת מפחית מרווחים ארוכים שחוזרים באותו מסלול? שמרו על אותה גרסת משחק, סצנה, רזולוציה, מגבלת פריימים, סנכרון ויתר ההגדרות. תעדו כל חריגה.

  2. הקליטו בדיקות בנות השוואה

    בצעו חימום עקבי והשתמשו באותו מסלול ובאותו משך הקלטה. חזרו על כל תנאי והחליפו את הסדר כשאפשר. הפרידו טעינה ראשונית או עבודת שיידרים מבדיקה לאחר חימום; אל תמחקו קפיצות לא נוחות בלי לתעד מדוע.

  3. קראו סיכומים לצד ציר הזמן

    השוו קצב ממוצע, ערכים בזנב ההתפלגות, מרווח מרבי ומיקום המרווחים הארוכים. אם יש חפיפה רבה בין בדיקות חוזרות, דווחו שהתוצאה אינה ברורה במקום לבחור את הבדיקה הטובה ביותר. ממוצע ללא שינוי יכול להתקיים לצד שינוי מועיל בתזמון הגעת הפריימים.

  4. ציינו את גבולות המסקנה

    כתבו מה השתנה בהגדרות, אילו תנאים נשארו קבועים, תוצאות הבדיקות החוזרות ומה עדיין לא ודאי. מרווחי הגשת הפריימים של היישום, פריימים שמוצגים ופריימים שנוצרים יכולים להיות שונים. השוו את אותו מדד; אל תסיקו השהיית קלט או תקלה ב-CPU/GPU מהמספרים האלה בלבד.

מטבלת תוצאות למסקנה מבוססת

כל מקרה שואל שאלה אחרת: האם היתרון חזר, האם המדד שנבחר השתפר והאם ההקלטות שולבו נכון? קראו את התצפיות לפני שמחליטים במה הן תומכות.

כל ההקלטות להלן הן נתוני לימוד שנבנו ממרווחים מלאים, לא מדידות ביצועים אמיתיות. A ו-B הם תוויות, לא הגדרות מומלצות. הדוגמאות אינן קובעות מספר מזערי של חזרות או כלל למובהקות סטטיסטית.

ההקלטה הטובה ביותר רומזת על מנצח; הקבוצה המלאה לא

בדוגמה המחושבת הזאת A ו-B מתחלפים באותו מסלול למשך 60 שניות כל אחד, עם אותו מדד הקלטה, חימום, רזולוציה ושאר התנאים. השאלה היא האם B מציג יתרון חוזר בקצב הממוצע בשלושת הזוגות האלה.

זוג חזרותA · ממוצע FPSB · ממוצע FPSB פחות A (FPS)
11001033
210299‎-3
31011010

A

FPS כולל לאורך המשך המלא
101
ממוצע ה-FPS הנמוך ביותר מבין ההקלטות
100
ממוצע ה-FPS הגבוה ביותר מבין ההקלטות
102

B

FPS כולל לאורך המשך המלא
101
ממוצע ה-FPS הנמוך ביותר מבין ההקלטות
99
ממוצע ה-FPS הגבוה ביותר מבין ההקלטות
103

בחירת התוצאה הגבוהה בלבד נותנת A 102 ו-B 103 FPS. שמירת כל ההקלטות שוות האורך נותנת לשניהם 101 FPS בסך הכול. ההפרשים בזוגות הם +3, −3 ו-0 FPS: הכיוון משתנה.

מה אפשר להסיק

הקבוצה הזאת אינה מראה יתרון עקבי של B בממוצע FPS. היא גם אינה מוכיחה שקילות בין ההגדרות; מדגם קטן שנבנה ללימוד אינו יכול להכריע בטענה הזאת.

מה לבדוק בהמשך

חזרו על תצפיות בנות השוואה ובדקו את ההפרשים לצד תנאי ההקלטה. שמרו את כל ההקלטות התקפות ותעדו השמטות. אם הסדר או פעילות ברקע יכולים להסביר תוצאה, שפרו את ההשוואה לפני בחירת מנצח.

גבול המסקנה

חפיפה בין טווחים היא תיאור, לא מבחן מובהקות. הקלטה מיטבית יחידה ומספר חזרות קבוע אינם כללי החלטה אוניברסליים.

הממוצע משתפר בעוד מדד המרווחים הארוכים מורע

שתי ההקלטות המחושבות נמשכות עשר שניות. A מכילה 980 מרווחים של 10 ms ועשרה של 20 ms. B מכילה 1180 מרווחים של 8 ms ועשרים של 28 ms. השתמשו באותה נקודת ייחוס של 60 FPS, כ-16.67 ms, עבור שתיהן.

A

משך (s)
10
מרווחים מלאים
990
ממוצע FPS
99
מרווחים מעל נקודת הייחוס של 60 FPS
10
אחוז הזמן במרווחים האלה (%)
2

B

משך (s)
10
מרווחים מלאים
1,200
ממוצע FPS
120
מרווחים מעל נקודת הייחוס של 60 FPS
20
אחוז הזמן במרווחים האלה (%)
5.6

ב-A יש 990 מרווחים וב-B 1200: 99 לעומת 120 FPS. המרווחים שנספרו תופסים 200 ms ב-A ו-560 ms ב-B, כלומר 2% לעומת 5.6% מהזמן הכולל. אלה אחוזי זמן, לא אחוז ממספר המרווחים.

מה אפשר להסיק

ל-B קצב ממוצע גבוה יותר כאן, אך יותר זמן נמצא במרווחים שמעל נקודת הייחוס שנבחרה. המספרים מראים שיפור לצד חיסרון, לא מנצח כולל בתחושת החלקות.

מה לבדוק בהמשך

ציינו אם השאלה האמיתית נוגעת לקצב ממוצע, למרווחים ארוכים חוזרים או לתוצאה מדודה אחרת. השוו הקלטות חוזרות של אותה סצנה ובדקו היכן מופיעים המרווחים הארוכים לפני ששומרים את ההגדרה.

גבול המסקנה

זוג A/B יחיד אינו מבסס השפעה חוזרת. הסף הוא נקודת ייחוס נבחרת; הדוגמה אינה מודדת תפיסה או השהיית קלט ואינה מזהה את הסיבה למרווח ארוך.

אורכי הקלטה שונים יכולים להפוך דירוג פשטני

A משלבת עשר שניות ב-120 FPS עם תשעים שניות ב-60 FPS. B משלבת שתי הקלטות בנות חמישים שניות ב-80 FPS. כל תווית מכסה אפוא 100 שניות. אורכי ההקלטות של A שונים, ושל B שווים.

הקלטהמשך (s)מרווחים מלאיםממוצע FPS
A1101,200120
B1504,00080
A2905,40060
B2504,00080

A

FPS כולל לאורך המשך המלא
66
ממוצע חשבוני של ערכי FPS בהקלטות
90

B

FPS כולל לאורך המשך המלא
80
ממוצע חשבוני של ערכי FPS בהקלטות
80

A מכילה 1200 + 5400 = 6600 מרווחים: 66 FPS לאורך 100 שניות. B מכילה 4000 + 4000 = 8000: 80 FPS. מיצוע שני ערכי FPS המוצגים של A נותן 90, שמציב אותה בטעות מעל B אם מציגים זאת כקצב הכולל.

מה אפשר להסיק

לאורך המשכים המלאים הנתונים המחושבים נותנים A 66 ו-B 80 FPS. קיצור הדרך של 90 FPS מעניק משקל שווה להקלטות באורכים שונים מאוד.

מה לבדוק בהמשך

כשהשאלה היא קצב כולל, חברו את מספרי המרווחים והמשכים. בהשוואת השפעת הגדרות התאימו גם את הרכב הסצנות, החימום ומדד ההקלטה; חשבון נכון לא מתקן תנאים שאינם תואמים.

גבול המסקנה

ממוצע FPS לכל הקלטה עונה על שאלה אחרת ואינו פסול כשלעצמו. אין לכנות אותו הקצב הכולל. הערכים המצטברים האלה לבדם לא מראים ש-B גרמה לשיפור.

שנו את הסיכום, שמרו את ההקלטות

השתמשו באותם נתונים מחושבים להשוואת חישוב לאורך המשך המלא עם קיצור הדרך שבכל מקרה. רק הסיכום משתנה. ההקלטות ותנאיהן אינם משתנים.

מסקנה מועילה יכולה לכלול אי-ודאות

„שתי הדוגמאות מגיעות לממוצע של 100 FPS, אבל דפוסי המרווחים שלהן שונים“ נובע מהנתונים. „המחשב הזה ירגיש חלק“ לא נובע מהם. בבדיקות שלכם, שמרו על ההגדרות רק לאחר בדיקת מדידות חוזרות ובנות השוואה והחוויה שרציתם לשפר.

מה התרגיל הזה לא יכול לומר

הרצפים מדגימים חשבון, לא תפיסה אנושית. הם אינם כוללים התנהגות רענון של המסך, קצב רענון משתנה, יצירת פריימים, השהיית קלט, השהיית רשת או את הסיבה למרווח ארוך. תקציב הזמן להשוואה הוא קו השוואה שנבחר, לא סף אוניברסלי בין טוב לרע. הדוגמאות אינן ממליצות על משחק, רכישת חומרה או תיקון.