WOOFY · Ігрова лабораторія

Однаковий FPS, різний ритм кадрів

Лічильник FPS узагальнює частоту. Він не говорить, коли надходить кожен кадр. На цих навмисно простих послідовностях дізнайтеся, на які питання відповідає зведення, а для яких потрібен часовий перебіг.

Поставте інше питання до тих самих даних

Чому два значення FPS не завжди можна просто усереднити

Уявіть два повні інтервали: 10 мс і 30 мс. Разом вони займають 40 мс. Порахуйте обидва інтервали за цей загальний час.

Загальна частота дорівнює 1000 × 2 ÷ 40 = 50 FPS. Обернена величина інтервалу 10 мс відповідає 100 FPS, а інтервалу 30 мс — приблизно 33.33 FPS.

Середнє значень 100 і 33.33 становить приблизно 66.67, але це не загальна частота. Повільний інтервал займає втричі більше часу. Розглядайте кількість інтервалів разом із загальною тривалістю; така сама пастка виникає під час об’єднання записів різної довжини.

Три послідовності, однаковий загальний час

Кожна послідовність містить 1000 повних інтервалів між кадрами загальною тривалістю 10000 мс. Інтервал — це час між послідовними подіями кадрів. Тут середній FPS = 1000 × кількість інтервалів ÷ загальний час у мілісекундах. Це синтетичні інтервали без меж захоплення чи пропущених записів.

Горизонтальне положення показує порядок інтервалів, а не минулий час. Вертикальна висота показує тривалість від 0 до 120 мс. Текст і числа нижче описують ті самі дані.

Рівномірні проміжки

Кожен інтервал триває 10 мс. Жоден не перевищує еталонний часовий бюджет для 60 FPS, що становить приблизно 16.67 мс.

Середній FPS
100
Інтервал P99 (мс)
10
Найдовший інтервал (мс)
10
Інтервали понад бюджет
0
Частка інтервалів понад бюджет (%)
0
Частка загального часу в цих інтервалах (%)
0
Найдовша безперервна група понад бюджет
0
Еталонний часовий бюджет (мс)
16,67

Десять розділених проміжків

Кожен сотий інтервал триває 109 мс, решта 990 — по 9 мс. Довгі проміжки розділені. Середнє залишається 100 FPS, але P99 становить лише 9 мс.

Середній FPS
100
Інтервал P99 (мс)
9
Найдовший інтервал (мс)
109
Інтервали понад бюджет
10
Частка інтервалів понад бюджет (%)
1
Частка загального часу в цих інтервалах (%)
10,9
Найдовша безперервна група понад бюджет
1
Еталонний часовий бюджет (мс)
16,67

Десять проміжків поспіль

Ті самі десять інтервалів по 109 мс тепер розташовані поспіль у кінці. Зведені значення залишаються такими самими, як у послідовності з розділеними проміжками, а найдовша безперервна група понад еталонний бюджет зростає з одного до десяти інтервалів.

Середній FPS
100
Інтервал P99 (мс)
9
Найдовший інтервал (мс)
109
Інтервали понад бюджет
10
Частка інтервалів понад бюджет (%)
1
Частка загального часу в цих інтервалах (%)
10,9
Найдовша безперервна група понад бюджет
10
Еталонний часовий бюджет (мс)
16,67

Чому P99 може пропустити найдовші проміжки

Ця лабораторія сортує інтервали від найкоротшого до найдовшого й бере позицію ceil(0.99 × N), рахуючи від одного. Для 1000 інтервалів це позиція 990. В обох нерівномірних послідовностях перші 990 значень дорівнюють 9 мс; усі десять проміжків по 109 мс розташовані після цієї позиції. Нижчий P99 тут не доводить рівномірнішого ігрового досвіду. Інші інструменти можуть використовувати інші методи обчислення процентилів.

P99 — не універсальне визначення «1% low FPS»

Межа процентиля й середнє найповільніших інтервалів — різні обчислення. Назви «1% low» недостатньо, щоб визначити формулу. Перш ніж порівнювати результати, перевірте визначення, метрику захоплення та версію інструмента. Ця лабораторія подає P99 у мілісекундах і не називає обернену величину 1% low.

Поставте інше питання до тих самих даних

Виберіть послідовність та еталонну частоту. Бюджет 1000 ÷ еталонний FPS дає 33.33 мс для 30, 16.67 мс для 60 і 8.33 мс для 120. Його зміна перекласифіковує інтервали; вона не змінює послідовність і не імітує обмежувач FPS.

Три приклади вище використовують еталон 60 FPS. Їхні дані, пояснення та метод залишаються доступними для читання без інтерактивних елементів керування.

Враховуються лише інтервали, строго довші за еталонний часовий бюджет. Рівність означає, що інтервал у межах бюджету.

Частка часу підсумовує повну тривалість кожного врахованого інтервалу, а не лише перевищення бюджету. Це не оцінка посмикувань і не вимірювання затримки введення. Безперервна група описує сусідні інтервали, а не доведену подію помітного посмикування.

Перетворіть зміну налаштування на коректне порівняння

Для реальних вимірювань використовуйте свій інструмент захоплення. Ця лабораторія не зчитує ваше обладнання й не імпортує файли записів. Запишіть наведене нижче, перш ніж вирішити, що налаштування допомогло.

  1. Сформулюйте одне питання

    Наприклад: чи зменшує зміна одного графічного налаштування повторювані довгі інтервали на тому самому маршруті? Залишайте незмінними версію гри, сцену, роздільну здатність, обмеження частоти кадрів, синхронізацію та інші налаштування. Записуйте всі винятки.

  2. Запишіть порівнювані прогони

    Щоразу виконуйте однаковий прогрів і використовуйте той самий маршрут та тривалість запису. Повторюйте кожну умову й чергуйте їхній порядок, коли це можливо. Відділяйте завантаження чи роботу із шейдерами під час першого запуску від прогрітого тесту; не видаляйте незручні сплески без пояснення причини.

  3. Читайте зведення разом із часовим перебігом

    Порівнюйте середню частоту, значення в хвості розподілу, найдовший інтервал і місця виникнення довгих інтервалів. Якщо результати повторних прогонів суттєво перекриваються, позначте результат як невизначений, замість того щоб вибирати найкращий прогін. Незмінне середнє може співіснувати з корисною зміною ритму.

  4. Зазначте межі свого висновку

    Запишіть змінене налаштування, незмінні умови, результати повторних прогонів і решту невизначеності. Інтервали між поданнями кадрів застосунком, показані кадри та згенеровані кадри можуть відрізнятися. Порівнюйте ту саму метрику; не робіть висновків про затримку введення чи несправність CPU/GPU лише з цих чисел.

Від таблиці результатів до обґрунтованого висновку

Кожен випадок ставить інше запитання: чи повторилася перевага, чи покращився обраний показник і чи правильно об’єднано записи? Спершу прочитайте спостереження, а потім вирішуйте, що вони підтверджують.

Усі наведені записи — навчальні дані, штучно складені з повних інтервалів, а не справжні записи тестів продуктивності. A і B — позначення, а не рекомендовані налаштування. Приклади не встановлюють мінімальної кількості повторень чи правила статистичної значущості.

Найкращий запис підказує переможця, а повний набір — ні

У цьому штучному прикладі A і B чергуються на тому самому маршруті по 60 секунд, з однаковими метрикою запису, прогріванням, роздільною здатністю та іншими умовами. Запитання полягає в тому, чи показує B повторювану перевагу середньої частоти в цих трьох парах.

Пара повтореньA · Середня частота FPSB · Середня частота FPSB мінус A (FPS)
11001033
210299-3
31011010

A

Загальна частота FPS за повну тривалість
101
Найменша середня частота FPS серед записів
100
Найбільша середня частота FPS серед записів
102

B

Загальна частота FPS за повну тривалість
101
Найменша середня частота FPS серед записів
99
Найбільша середня частота FPS серед записів
103

Якщо вибрати лише найвищий результат, отримаємо A 102 і B 103 FPS. Збереження всіх записів однакової тривалості дає загалом 101 FPS для обох. Різниці в парах становлять +3, −3 і 0 FPS: напрямок змінюється.

Що можна виснувати

Цей набір не показує сталої переваги B за середньою частотою FPS. Він також не доводить еквівалентності налаштувань: невелика штучна вибірка не може встановити це.

Що перевірити далі

Повторіть порівнювані спостереження й розгляньте різниці разом з умовами запису. Зберігайте всі коректні записи та документуйте вилучення. Якщо результат можна пояснити порядком повторень чи фоновою роботою, поліпшіть порівняння, перш ніж обирати переможця.

Межі висновку

Перекриття діапазонів — це опис, а не перевірка значущості. Один найкращий запис і фіксована кількість повторень не є універсальними правилами рішення.

Середня частота зростає, але показник довгих інтервалів погіршується

Обидва штучні записи тривають десять секунд. A містить 980 інтервалів по 10 мс і десять по 20 мс. B містить 1180 інтервалів по 8 мс і двадцять по 28 мс. Для обох використовуйте той самий орієнтир 60 FPS — приблизно 16.67 мс.

A

Тривалість (с)
10
Повні інтервали
990
Середня частота FPS
99
Інтервали, довші за орієнтир для 60 FPS
10
Частка часу в цих інтервалах (%)
2

B

Тривалість (с)
10
Повні інтервали
1 200
Середня частота FPS
120
Інтервали, довші за орієнтир для 60 FPS
20
Частка часу в цих інтервалах (%)
5,6

A налічує 990 інтервалів, а B — 1200: 99 проти 120 FPS. Пораховані довгі інтервали займають 200 мс у A та 560 мс у B, тобто 2% проти 5.6% загального часу. Ці відсотки описують час, а не частку інтервалів.

Що можна виснувати

У цьому прикладі B має вищу середню частоту, але більше часу припадає на інтервали, довші за обраний орієнтир. Числа показують покращення одного показника ціною погіршення іншого, а не переможця за загальною плавністю.

Що перевірити далі

Уточніть, чи ваше справжнє запитання стосується середньої частоти, повторюваних довгих інтервалів або іншого вимірюваного результату. Порівнюйте повторні записи тієї самої сцени та перевіряйте, де виникають довгі інтервали, перш ніж залишати налаштування.

Межі висновку

Одна пара A/B не встановлює повторюваного ефекту. Поріг є обраним орієнтиром; приклад не вимірює сприйняття чи затримку введення та не визначає причину довгого інтервалу.

Різна тривалість записів може перевернути спрощений рейтинг

A об’єднує десять секунд при 120 FPS із дев’яноста секундами при 60 FPS. B об’єднує два записи по п’ятдесят секунд при 80 FPS. Отже, кожне позначення охоплює 100 секунд. Тривалості записів A різняться, а записів B — однакові.

ЗаписТривалість (с)Повні інтервалиСередня частота FPS
A1101 200120
B1504 00080
A2905 40060
B2504 00080

A

Загальна частота FPS за повну тривалість
66
Середнє арифметичне значень FPS окремих записів
90

B

Загальна частота FPS за повну тривалість
80
Середнє арифметичне значень FPS окремих записів
80

A містить 1200 + 5400 = 6600 інтервалів: 66 FPS за 100 секунд. B містить 4000 + 4000 = 8000: 80 FPS. Усереднення двох показаних значень FPS для A дає 90, що помилково ставить A вище за B, якщо назвати це загальною частотою.

Що можна виснувати

За повну тривалість штучні дані дають A 66 і B 80 FPS. Спрощений результат 90 FPS надає однакової ваги записам дуже різної довжини.

Що перевірити далі

Якщо запитання стосується загальної частоти, об’єднуйте кількості інтервалів і тривалості. Порівнюючи вплив налаштувань, також узгоджуйте склад сцен, прогрівання й метрику запису; правильна арифметика не виправляє невідповідних умов.

Межі висновку

Середнє FPS окремих записів відповідає на інше запитання й саме по собі не є неправильним. Його не можна перейменовувати на загальну частоту. Ці сукупні значення самі по собі не показують, що B спричинило покращення.

Змініть спосіб підсумовування, збережіть записи

Використайте ті самі штучні дані, щоб порівняти розрахунок за повну тривалість зі спрощенням із кожного випадку. Змінюється лише підсумок. Записи та їхні умови залишаються тими самими.

Корисний висновок може містити невизначеність

З цих даних випливає: «Обидва приклади мають у середньому 100 FPS, але різні шаблони інтервалів». Не випливає: «На цьому ПК гра відчуватиметься плавною». У власних прогонах залишайте налаштування лише після перевірки повторних порівнюваних вимірювань і того досвіду, який хотіли покращити.

Чого ця вправа не може розповісти

Ці послідовності ілюструють арифметику, а не людське сприйняття. Вони не охоплюють поведінку оновлення дисплея, змінну частоту оновлення, генерацію кадрів, затримку введення, мережеву затримку та причину довгого інтервалу. Еталонний часовий бюджет — це вибрана лінія порівняння, а не універсальний поріг доброго чи поганого. Ці приклади не є рекомендацією щодо гри, придбання обладнання чи ремонту.