Kiến thức máy tính/FPS là gì? Tại sao cần quan tâm đến FPS khi chơi esport?/

FPS là gì? Tại sao cần quan tâm đến FPS khi chơi esport?

Các game thủ cạnh tranh và ưu điểm esports nhắm đến FPS cao nhất có thể để cung cấp cho họ mọi lợi thế cạnh tranh. Họ cần các hình ảnh động mượt mà nhất, độ trễ thấp nhất và ít hiệu ứng gây mất tập trung nhất để đạt được kết quả tốt nhất. Tốc độ khung hình cao được cung cấp bởi GPU mới nhất mang lại cho những người chơi này lợi thế cạnh tranh.

Gần đây chúng tôi đã phát hành một video cho thấy mức độ 60, 144 và 240 FPS / Hz ảnh hưởng đến trò chơi trong CS: GO:

Bây giờ, hãy để sâu hơn một bậc và xem cách tất cả hoạt động trên PC của bạn và tại sao FPS mang lại cho game thủ lợi thế cạnh tranh bằng cách cải thiện độ mượt của hình ảnh động, giảm hiệu ứng bóng ma và xé, và giảm độ trễ hệ thống.

FPS và Hz là gì?

FPS và Hz thường được hoán đổi và sử dụng sai nghĩa. Hz là số hiển thị các khung hình ảnh mỗi giây trên màn hình của bạn. Còn FPS là tốc độ mà hệ thống của bạn và đặc biệt, GPU của bạn hoàn thành các khung hình đó.

Trong hình động bên dưới, bạn có thể thấy các dấu tick màu xám trên đầu biểu thị các khung được hiển thị bởi màn hình và các dấu tick màu xanh biểu thị các khung được GPU hoàn thành.

fps va hz
Các dấu màu xám trên đầu biểu thị các khung được hiển thị bởi màn hình và các dấu tick màu xanh biểu thị các khung được hoàn thành bởi GPU

Những tỷ lệ này không giống nhau. GPU có thể hoàn thành các khung hình nhanh hơn hoặc chậm hơn màn hình có thể hiển thị chúng. Sự thay đổi thời gian khung hình này là do sự khác biệt về độ phức tạp của cảnh 3D được hiển thị.

Ví dụ: một vụ nổ trong một cảnh có thể mất nhiều thời gian hơn để kết xuất so với cảnh trước đó. Mặt khác, Hz thường có tốc độ không đổi và không thay đổi dựa trên độ phức tạp của cảnh. 60Hz là 60 lần mỗi giây, 144Hz là 144 lần mỗi giây, v.v. Có những màn hình có thể thay đổi tốc độ làm mới của chúng, nhưng để đơn giản hóa ở đây, chúng tôi sẽ giả sử màn hình tốc độ làm mới không đổi.

FPS là: số khung hình trung bình mà GPU hoàn thành mỗi giây.

Khi FPS và Hz khác nhau, bạn có thể trải nghiệm các hiệu ứng như xé, nhưng chúng ta sẽ đi vào điều đó sau. Vào cuối ngày; GPU -> FPS, Hiển thị -> Hz. Để có hiệu suất tốt nhất, bạn muốn cả hai đều cao.

Ảnh động mượt mà hơn với FPS cao

Hãy để xem xét cách hoạt hình mượt mà hơn ở FPS cao. Chúng ta sẽ bắt đầu với các khái niệm cơ bản hơn và chuyển sang các chủ đề phức tạp hơn sau này trong bài viết.

Trong video dưới đây, chúng ta có thể thấy hoạt hình trông mượt mà hơn ở FPS / Hz cao hơn. Ở tốc độ 60 FPS / Hz, hình ảnh động trông có vẻ khó hiểu, như thể nó nhảy từ điểm này sang điểm khác. Ở 240 FPS / Hz, chúng ta vẫn có thể thấy nó bước, nhưng những bước đó nhỏ hơn nhiều.

FPS cao

Nhìn vào hình ảnh động dưới đây của một quả bóng nảy, chúng ta có thể hình dung tại sao các hình ảnh động mượt mà hơn.

60fps vs 240fps

Một quả bóng nảy mà hoạt hình mượt mà hơn ở 240FPS / Hz

Với mỗi chuyển động ở mức 60FPS / Hz, sẽ có 4 chuyển động tốc độ 240FPS / Hz. Các bước bổ sung này điền vào chuyển động, làm cho 240 FPS / Hz cảm thấy mượt mà hơn nhiều. Với tốc độ 240 FPS / Hz, có thêm nhiều thông tin để bạn thấy trong cùng một khoảng thời gian.

Giảm bóng ma với FPS / Hz cao hơn

Bóng ma là một hiệu ứng mất tập trung xảy ra trên tất cả các màn hình LCD. Khi màn hình làm mới, màu sắc không thay đổi ngay lập tức. Cần một thời gian cần thiết để các pixel thay đổi, đặc biệt là khi phạm vi thay đổi màu lớn.

hieu ung bong ma

Dựa trên các bước mượt mà của hình ảnh động, ghosting ở các hoạt cảnh cũ sẽ vẫn xuất hiện vài giây. Ở tốc độ 60 FPS / Hz, sự thay đổi khoảng cách giữa các hoạt cảnh lớn, do đó, ghosting rõ hơn nhiều. Ở 240 FPS / Hz, sự thay đổi khoảng cách giữa các cảnh nhỏ hơn nhiều, do đó, ghosting ít nhìn thấy hơn.

Đây là lý do tại sao ở FPS / Hz cao hơn, việc xoay nhân vật của bạn hoặc theo dõi chuyển động nhân vật của bạn rõ hơn nhiều. Tương tự như lợi ích của độ mượt của hình ảnh động, giảm ghosting cung cấp khả năng theo dõi mục tiêu rõ ràng hơn..

FPS cao là giảm xé màn hình (Tearing)

Hiệu ứng xé hình (tearing) là khi màn hình hiển thị các khung hình khác nhau từ GPU cùng một lúc gây ra rách ngang hoặc dịch chuyển hình ảnh trên màn hình.

ghosting
Một ví dụ trong game CS: GO

Xé xảy ra khi tốc độ đầu ra của GPU (FPS) không khớp với màn hình hiển thị Hz. Để tránh bị rách, chúng ta có thể bật V-SYNC. V-SYNC khóa hiệu quả tốc độ đầu ra của GPU thành Hz của màn hình. Khi V-SYNC được bật, GPU chỉ được phép hiển thị một khung hình trên mỗi chu kỳ làm mới màn hình.

Mặc dù điều này loại bỏ sự xé rách, nhưng nó có thể thêm độ trễ và khiến trò chơi cảm thấy ít phản hồi hơn vì GPU thường phải chờ để hiển thị cho bạn kết quả hành động của bạn. Do độ trễ được thêm vào, nhiều game thủ quyết định chơi với V-SYNC và tắt Tearing.

Trong ví dụ dưới đây, FPS cao hơn Hz của màn hình và V-SYNC tắt.

tearing

Như chúng ta có thể thấy, tearing xuất hiện ít hơn ở 240 FPS / Hz, nhưng tại sao?

Trong hình ảnh động bên dưới, có một người đàn ông chạy từ trái sang phải trên màn hình.

tearing visualization

Như chúng ta có thể thấy, khi tearing xảy ra, chúng ta thấy nửa dưới của vật thể trông như thể nó di chuyển về phía trước, trong khi để lại phần ban đầu phía sau. Vì tốc độ GPU không cố định với tốc độ hiển thị, GPU hiển thị khung hình tiếp theo, bỏ qua những giây không render kịp ở giữa. Khi khung đã được hoán đổi, phần còn lại của khung được hiển thị với hình ảnh mới hơn – tạo ra phần bù được gọi là hình xé.

Tương tự, khoảng cách vật thể di chuyển giữa các khung lớn hơn ở mức 60 FPS / Hz, do đó độ dịch chuyển của vật thể giữa hai khung hình lớn hơn – tạo hiệu ứng xé lớn hơn. Với tốc độ 240 FPS / Hz, độ dịch chuyển của vật thể giữa hai khung hình nhỏ hơn do chênh lệch thời gian giữa hai khung hình nhỏ hơn – tạo ra hiệu ứng xé nhỏ hơn. Hiệu ứng xé nhỏ hơn giúp loại bỏ các hiệu ứng mất tập trung, giúp người chơi duy trì sự tập trung vào chiến thắng trò chơi.

Như đã đề cập ở trên, có những màn hình sử dụng công nghệ tốc độ làm mới thay đổi, như G-SYNC, để mang đến cho game thủ những lợi ích của VSYNC TẮT trong khi loại bỏ xé. Màn hình G-SYNC chờ cho khung hình tiếp theo được GPU hoàn thành trước khi làm mới màn hình – cho phép GPU hoàn thành các khung hình nhanh nhất có thể. Chúng ta sẽ đi sâu vào chủ đề này hơn trong một bài viết sau.

FPS cao là giảm độ trễ

Nhìn vào video dưới đây, chúng ta có thể thấy trình phát đối thủ ở 240 FPS / Hz dường như được định vị trước trình phát ở mức 60 FPS / Hz.

giam do tre

Điều này được gây ra bởi độ trễ hệ thống (system latency).

Khi nói về độ trễ trong các trò chơi, nhiều game thủ nghĩ về ping hoặc độ trễ mạng. Nguồn độ trễ này mô tả thời gian cần thiết để thông tin trên PC của bạn đến máy chủ trò chơi và quay lại PC của bạn.

Mặt khác, độ trễ hệ thống mô tả thời gian hành động của bạn (nhấp chuột, di chuyển chuột, nhập bàn phím) để đến màn hình của bạn.

do tre he thong

Nhưng điều gì gây ra độ trễ hệ thống? Hãy cùng xem quy trình render một tấm hình trong game.

Trong ví dụ dưới đây, chúng tôi đã đơn giản hóa quy trình render này bằng 3 bước:

  1. CPU (được biểu thị bằng thanh màu xanh) để thông dịch đầu vào, cập nhật trạng thái trò chơi, chuẩn bị các khung cho GPU được hiển thị và đặt chúng vào hàng đợi kết xuất GPU.
  2. GPU (được biểu thị bằng thanh màu xanh lá cây) lấy các khung đã chuẩn bị từ hàng đợi và kết xuất chúng.
  3. Khi GPU kết thúc, Màn hình (được biểu thị bằng thanh màu xám) hiển thị hình ảnh cuối cùng trong chu kỳ làm mới tiếp theo.

quy trinh render

Tất cả các hành động này đều mất thời gian và tổng thời gian đó là độ trễ hệ thống.

Trong thế giới thực, những hành động này được sắp xếp theo đường ống, nghĩa là mỗi giai đoạn sẽ bắt đầu vào khung hình tiếp theo sau khi nó thực hiện. Đường ống ảnh hưởng đến tốc độ hoàn thành (FPS), nhưng không nhất thiết thay đổi độ trễ hệ thống vì hành động của bạn vẫn đi qua từng giai đoạn bất kể.

Chúng ta hãy nhìn vào đường ống 60 FPS / Hz bên cạnh đường ống 240 FPS / Hz.

60vs240 quy trinh render

Chúng ta có thể thấy hệ thống 60 FPS / Hz hiển thị các khung hình muộn hơn nhiều.

60vs240 tren 1 khung hinh
so sánh 60 fps và 240 fps trên 1 khung hình

Bắt đầu từ lúc bắt đầu, mỗi CPU CPU của hệ thống nhận được vị trí người chơi cùng lúc. Trong ví dụ này, CPU và GPU mất khoảng thời gian tương tự để chuẩn bị và kết xuất khung. Phần CPU của đường ống trên hệ thống 60 FPS dài hơn 4 lần so với hệ thống 240 FPS. Tương tự, thời gian kết xuất GPU cũng dài hơn bốn lần trên hệ thống 60 FPS. Cuối cùng, phần hiển thị cũng dài hơn 4 lần trên hệ thống 60 FPS vì chu kỳ làm mới chậm hơn 4 lần so với màn hình 240 Hz.

Trên hệ thống 60 FPS / Hz, chỉ cần xử lý lâu hơn và do đó chậm hơn so với trạng thái thực tế của trò chơi. Ở tốc độ 240 FPS / Hz, kết xuất gần hơn với trạng thái thực tế của trò chơi, nhưng vẫn có một số khác biệt.

Chúng ta có thể thấy sự khác biệt giữa hai độ trễ của hệ thống trong ví dụ này bên dưới. Sự khác biệt về vị trí giữa hai là sự khác biệt về độ trễ hệ thống. Sử dụng quy tắc dọc, giống như một thanh màu đen, giúp dễ dàng so sánh các độ lệch này gây ra bởi độ trễ hệ thống.

System-Latency
FPS cao sẽ thấy đối phương nhanh hơn

Độ trễ hệ thống thấp hơn cho phép bạn nhìn thấy người chơi sớm hơn. Ngoài ra, việc giảm độ trễ hệ thống giúp trò chơi cảm thấy nhạy hơn vì thời gian giữa các lần di chuyển chuột của bạn và kết quả trên màn hình ngắn hơn. Với những lợi ích này cùng nhau, độ trễ hệ thống thấp hơn mang lại cho bạn lợi thế cạnh tranh trên chiến trường.

Kết luận

Tóm lại, có tốc độ khung hình cao hơn có những lợi ích rõ ràng, có thể đo lường được: hoạt ảnh mượt mà giúp cải thiện việc theo dõi mục tiêu, ghosing và tearing nhỏ hơn giúp giảm hiệu ứng mất tập trung và độ trễ hệ thống thấp hơn giúp bạn nhìn thấy mục tiêu sớm hơn với cảm giác phản ứng nhanh hơn. Kết hợp những lợi ích này lại với nhau, FPS cao sẽ mang lại cho bạn lợi thế so với đối thủ.

Xem thêm video giải thích tại sao bạn nên mua máy cấu hình cao + màn hình có Hz cao tại

Cách cài đặt Nvidia Control Panel và Geforce ExperienceHướng dẫn cách tăng FPS trong LMHTSo sánh cpu Intel và các dòng sản phẩm đang có trên thị trường

Mai Nguyên Vũ

Cái blog củ cải của một bạn đang tập ăn nhiều cá và rau.