WOOFY · Spellabb

Samma FPS, olika bildruterytm

En FPS-räknare sammanfattar en hastighet. Den berättar inte när varje bildruta kommer. Använd de här avsiktligt enkla serierna för att lära dig vilka frågor en sammanfattning kan besvara och vilka som kräver tidsförloppet.

Ställ en annan fråga till samma data

Varför två FPS-värden inte alltid kan medelvärdesbildas

Tänk dig två fullständiga intervall: 10 ms och 30 ms. Tillsammans upptar de 40 ms. Räkna båda intervallen över den totala tiden.

Den sammanlagda frekvensen är 1000 × 2 ÷ 40 = 50 FPS. Det inverterade värdet av intervallet på 10 ms motsvarar 100 FPS och av intervallet på 30 ms ungefär 33.33 FPS.

Medelvärdet av 100 och 33.33 blir ungefär 66.67, vilket inte är den sammanlagda frekvensen. Det långsamma intervallet upptar tre gånger så mycket tid. Håll ihop antalet intervall och den totala tiden; samma fälla uppstår när inspelningar av olika längd kombineras.

Tre serier, samma totala tid

Varje serie innehåller 1000 fullständiga bildruteintervall som totalt varar 10000 ms. Ett intervall är tiden mellan två på varandra följande bildrutehändelser. Här gäller: genomsnittlig FPS = 1000 × antal intervall ÷ totalt antal millisekunder. Intervallen är syntetiska, utan inspelningsgränser eller saknade poster.

Vågrät position visar intervallens ordning, inte förfluten tid. Lodrät höjd visar varaktighet, från 0 till 120 ms. Texten och siffrorna nedan beskriver samma data.

Jämna mellanrum

Varje intervall är 10 ms. Inget intervall överskrider referensbudgeten för 60 FPS på ungefär 16.67 ms.

Genomsnittlig FPS
100
P99-intervall (ms)
10
Längsta intervall (ms)
10
Intervall över budget
0
Andel intervall över budget (%)
0
Andel av totaltiden i dessa intervall (%)
0
Längsta sammanhängande grupp över budget
0
Referensbudget (ms)
16,67

Tio utspridda mellanrum

Vart hundrade intervall är 109 ms; övriga 990 är 9 ms. De långa mellanrummen ligger åtskilda. Genomsnittet är fortfarande 100 FPS, men P99 är bara 9 ms.

Genomsnittlig FPS
100
P99-intervall (ms)
9
Längsta intervall (ms)
109
Intervall över budget
10
Andel intervall över budget (%)
1
Andel av totaltiden i dessa intervall (%)
10,9
Längsta sammanhängande grupp över budget
1
Referensbudget (ms)
16,67

Tio mellanrum i följd

Samma tio intervall på 109 ms kommer nu i följd på slutet. Sammanfattningsvärdena är desamma som för den utspridda serien, medan den längsta sammanhängande gruppen över referensbudgeten växer från ett till tio intervall.

Genomsnittlig FPS
100
P99-intervall (ms)
9
Längsta intervall (ms)
109
Intervall över budget
10
Andel intervall över budget (%)
1
Andel av totaltiden i dessa intervall (%)
10,9
Längsta sammanhängande grupp över budget
10
Referensbudget (ms)
16,67

Varför P99 kan missa de längsta mellanrummen

Labbet sorterar intervallen från kortast till längst och väljer position ceil(0.99 × N), räknat från ett. Med 1000 intervall är det position 990. I båda de ojämna serierna är de första 990 värdena 9 ms; alla tio mellanrum på 109 ms ligger efter den positionen. Ett lägre P99 bevisar här inte en jämnare upplevelse. Andra verktyg kan använda andra percentilmetoder.

P99 är inte ett universellt mått på ”1% low FPS”

En percentilgräns och ett genomsnitt av de långsammaste intervallen är olika beräkningar. Beteckningen ”1% low” räcker inte för att identifiera formeln. Kontrollera verktygets definition, inspelade mätvärde och version innan du jämför resultat. Labbet redovisar P99 i millisekunder och kallar inte dess invers för 1% low.

Ställ en annan fråga till samma data

Välj en serie och en referenshastighet. En budget på 1000 ÷ referens-FPS ger 33.33 ms vid 30, 16.67 ms vid 60 och 8.33 ms vid 120. Om du ändrar den klassificeras intervallen om; serien ändras inte och ingen FPS-begränsare simuleras.

De tre exemplen ovan använder 60 FPS som referens. Deras data, förklaringar och metod går att läsa även utan de interaktiva kontrollerna.

Endast intervall som är strikt längre än referensbudgeten räknas. Ett intervall som är lika långt ligger inom budgeten.

Tidsandelen summerar hela varaktigheten för varje räknat intervall, inte bara tiden över budgeten. Det är inget hackighetsbetyg eller mått på inmatningsfördröjning. En sammanhängande grupp beskriver intilliggande intervall, inte en bevisat märkbar hackning.

Gör en inställningsändring till en rättvis jämförelse

Använd ditt inspelningsverktyg för riktiga mätningar. Labbet läser inte av din maskinvara och importerar inte inspelningsfiler. Anteckna följande innan du drar slutsatsen att en inställning hjälpte.

  1. Formulera en fråga

    Till exempel: minskar en ändring av en grafikinställning återkommande långa intervall längs samma rutt? Håll spelversion, scen, upplösning, bildfrekvenstak, synkronisering och övriga inställningar oförändrade. Anteckna alla undantag.

  2. Spela in jämförbara körningar

    Värm upp på samma sätt varje gång och använd samma rutt och inspelningslängd. Upprepa varje villkor och variera ordningen där det är praktiskt möjligt. Håll laddning eller shaderarbete vid första körningen åtskilt från ett uppvärmt test; ta inte bort besvärliga toppar utan att dokumentera varför.

  3. Läs sammanfattningar tillsammans med tidsförloppet

    Jämför genomsnittlig hastighet, värden i fördelningens svans, längsta intervall och var de långa intervallen inträffar. Om resultaten från upprepade körningar överlappar kraftigt ska resultatet beskrivas som oklart, i stället för att den bästa körningen väljs. Ett oförändrat genomsnitt kan förekomma samtidigt som rytmen förbättras på ett användbart sätt.

  4. Ange vad din slutsats gäller

    Skriv ned den ändrade inställningen, de fasta villkoren, resultaten från upprepade körningar och den kvarvarande osäkerheten. Intervall mellan applikationens bildpresentationer, visade bildrutor och genererade bildrutor kan skilja sig åt. Jämför samma mätvärde; dra inte slutsatser om inmatningsfördröjning eller CPU/GPU-fel enbart från dessa siffror.

Från resultattabell till en välgrundad slutsats

Varje fall ställer en egen fråga: upprepades fördelen, förbättrades det valda måttet och kombinerades inspelningarna rätt? Läs observationerna innan du avgör vilka slutsatser de stöder.

Alla inspelningar nedan är konstruerade undervisningsdata av fullständiga intervall, inte verkliga prestandamätningar. A och B är beteckningar, inte rekommenderade inställningar. Exemplen fastställer inget minsta antal upprepningar eller någon regel för statistisk signifikans.

Den bästa inspelningen antyder en vinnare; hela underlaget gör det inte

I detta konstruerade exempel växlar A och B på samma sträcka i 60 sekunder vardera, med samma registrerade mått, uppvärmning, upplösning och övriga förhållanden. Frågan är om B visar en upprepbar fördel i medelfrekvens i dessa tre par.

UpprepningsparA · Genomsnittlig FPSB · Genomsnittlig FPSB minus A (FPS)
11001033
210299−3
31011010

A

Sammanlagd FPS över hela tiden
101
Lägsta genomsnittliga FPS bland inspelningarna
100
Högsta genomsnittliga FPS bland inspelningarna
102

B

Sammanlagd FPS över hela tiden
101
Lägsta genomsnittliga FPS bland inspelningarna
99
Högsta genomsnittliga FPS bland inspelningarna
103

Att bara välja det högsta resultatet ger A 102 och B 103 FPS. Om alla lika långa inspelningar behålls blir den sammanlagda frekvensen 101 FPS för båda. Skillnaderna per par är +3, −3 och 0 FPS: riktningen ändras.

Vad du kan dra för slutsats

Detta underlag visar ingen konsekvent fördel i genomsnittlig FPS för B. Det bevisar inte heller att inställningarna är likvärdiga; ett litet konstruerat urval kan inte avgöra det.

Vad du bör kontrollera härnäst

Upprepa jämförbara observationer och granska skillnaderna tillsammans med mätförhållandena. Behåll alla giltiga inspelningar och dokumentera uteslutningar. Om upprepningsordning eller bakgrundsarbete kan förklara ett resultat, förbättra jämförelsen innan du väljer en vinnare.

Slutsatsens gränser

Överlappande intervall mellan lägsta och högsta värde är en beskrivning, inte ett signifikanstest. En enda bästa inspelning och ett fast antal upprepningar är inga universella beslutsregler.

Genomsnittet förbättras medan ett mått för långa intervall försämras

Båda konstruerade inspelningarna varar i tio sekunder. A innehåller 980 intervall på 10 ms och tio på 20 ms. B innehåller 1180 intervall på 8 ms och tjugo på 28 ms. Använd samma referens för 60 FPS, ungefär 16.67 ms, för båda.

A

Längd (s)
10
Fullständiga intervall
990
Genomsnittlig FPS
99
Intervall över referensen för 60 FPS
10
Tidsandel i dessa intervall (%)
2

B

Längd (s)
10
Fullständiga intervall
1 200
Genomsnittlig FPS
120
Intervall över referensen för 60 FPS
20
Tidsandel i dessa intervall (%)
5,6

A har totalt 990 intervall och B 1200: 99 mot 120 FPS. De räknade långa intervallen upptar 200 ms i A och 560 ms i B, eller 2% mot 5.6% av totaltiden. Procentsatserna beskriver tid, inte andelen intervall.

Vad du kan dra för slutsats

B har högre medelfrekvens i detta exempel, men mer tid ligger i intervall över den valda referensen. Siffrorna visar en avvägning mellan måtten, inte en vinnare i övergripande jämnhet.

Vad du bör kontrollera härnäst

Ange om din verkliga fråga gäller medelfrekvens, återkommande långa intervall eller ett annat mätt resultat. Jämför upprepade inspelningar av samma scen och undersök var de långa intervallen uppstår innan du behåller inställningen.

Slutsatsens gränser

Ett enda A/B-par fastställer ingen upprepbar effekt. Tröskeln är en vald referens; exemplet mäter varken upplevelse eller inmatningsfördröjning och identifierar inte orsaken till ett långt intervall.

Olika inspelningslängder kan vända en naiv rangordning

A kombinerar tio sekunder vid 120 FPS med nittio sekunder vid 60 FPS. B kombinerar två femtiosekundersinspelningar vid 80 FPS. Varje beteckning omfattar alltså 100 sekunder. A:s inspelningar har olika längd, medan B:s är lika långa.

InspelningLängd (s)Fullständiga intervallGenomsnittlig FPS
A1101 200120
B1504 00080
A2905 40060
B2504 00080

A

Sammanlagd FPS över hela tiden
66
Aritmetiskt medelvärde av inspelningarnas FPS
90

B

Sammanlagd FPS över hela tiden
80
Aritmetiskt medelvärde av inspelningarnas FPS
80

A innehåller 1200 + 5400 = 6600 intervall: 66 FPS över 100 sekunder. B innehåller 4000 + 4000 = 8000: 80 FPS. Medelvärdet av A:s två visade FPS-värden blir 90, vilket felaktigt placerar A över B om det presenteras som den sammanlagda frekvensen.

Vad du kan dra för slutsats

Över hela tidslängderna ger de konstruerade uppgifterna A 66 och B 80 FPS. Genvägen till 90 FPS ger lika stor vikt åt inspelningar med mycket olika längd.

Vad du bör kontrollera härnäst

När frågan gäller den sammanlagda frekvensen, kombinera antalet intervall och tidslängderna. När inställningars effekter jämförs måste även scenfördelning, uppvärmning och registrerat mått stämma överens; rätt aritmetik kan inte rätta till olika förhållanden.

Slutsatsens gränser

Ett medelvärde av FPS per inspelning besvarar en annan fråga och är inte fel i sig. Det får inte döpas om till den sammanlagda frekvensen. Dessa samlade värden visar inte ensamma att B orsakade en förbättring.

Ändra sammanställningen, behåll inspelningarna

Använd samma konstruerade data för att jämföra en beräkning över hela tiden med genvägen i varje fall. Bara sammanställningen ändras. Inspelningarna och deras förhållanden är desamma.

En användbar slutsats kan innehålla osäkerhet

”Båda exemplen har i genomsnitt 100 FPS, men olika intervallmönster” följer av dessa data. ”Den här datorn kommer att kännas följsam” gör det inte. Behåll inställningarna för dina egna körningar först efter att du har kontrollerat upprepade jämförbara mätningar och den upplevelse du ville förbättra.

Vad den här övningen inte kan säga

Serierna visar aritmetik, inte mänsklig perception. De omfattar inte skärmens uppdateringsbeteende, variabel uppdateringsfrekvens, bildrutegenerering, inmatningsfördröjning, nätverksfördröjning eller orsaken till ett långt intervall. Referensbudgeten är en vald jämförelselinje, inte en universell gräns mellan bra och dåligt. Exemplen ger ingen rekommendation om ett spel, maskinvaruköp eller en reparation.