侠客红尘2024年10月12日发布:为什么电影 24 格就行，但游戏却要 60 格？

而至于为什么要把数字定在 24，这里面更多是约定俗成和玄学，电影规格本身也经历了 16 到 24 格的转变，这个数字以后估计也会继续增长。而 PAL / NTSC / SECAM 三种电视讯号规格，把格数定在每秒 25 格和 30 格的原因，其实只是因为不同地区的供电频率不同（50Hz 和 60Hz）……为了方便计算，采用 NTSC 制式的美国和日本，在游戏中很自然地了沿用了每秒 30 格的习惯（NTSC 制式为 29.97 格）。

但为什么看 24 格的电影毫无违和感，但 30 格，甚至 60 格的游戏中也会出现卡顿？这里直接说结论，决定游戏流畅度有 4 个：动态模糊效果、操作回应、影格率和影格率均匀度，当中以动态模糊最为重要。

动态模糊

动态模糊，是指相机快门慢于物体运动而导致的运动轨迹拖影。3D 游戏和电影的重要差别：电影是现实光影的记录，而 3D 游戏是 3D 模型形状/位置的即时算图，前者会有动态模糊，而后者不会。

电影是恒定频率拍摄的胶卷 / 数码照片，它可以完整记录一段时间内的光线资讯。一般 24 格每秒的影像，会选取高一倍的 1/50 秒的快门，可以完整记录半秒的光线资讯。而这些“多出来”的丰富图像资讯，会像重影一样叠在一起而造成动态模糊 / 拖影，其原理和“光绘”一样，只是快门不是几秒，而是 1/50 秒。

高快门速度的样张。

低快门速度的样张。

在人类大脑中，动态模糊是视觉讯息量的一个重要表现，即使实际看到的格数不够，加入动态模糊的间隔画面也足够我们用来进行脑补，从而实现“流畅”。另外，偏题一下，如果同样的每秒 24 格，如果快门速度提高到 1/96 秒，那胶卷中记录的光线资讯只有 1/4 秒（24×1/96），不见的光线资讯会让模糊效果减弱，这样的电影看起来也是会有卡卡的感觉。

左侧为不同快门速度记录的光线讯息量（快门越慢，记录的光线越多），右为实际画面。

而游戏则是把这个“快门速度”提升到极致的产物，游戏中的 30 格，是游戏引擎生成的 30 个无限短的瞬间画面，而且这些瞬间无论多快，物体本身都是清晰无比，绝对不会有模糊效果。如果这时候还以 24 格每秒播放，大脑会抗议，这东西动的这么快，为什么我还看得那么清楚，完全不科学啊，结果“脑补流畅度画面”过程就无法进行，我们就真的在看播幻灯片了。

要解决这个问题，要不提高取样率，要不就人为增加模糊效果。前者是下面会说到的高更新率方案，而后者就是增加模糊效果欺骗大脑，让它以为自己看到是高讯息量的画面（然而模糊效果也很耗资源）。

画面更新率大小

游戏中的物体如果每秒移动 1 个像素点，我们或许还能觉得流畅，但如果物体每秒移动 10 个像素点，那就有明显段落感了。这时候需要提高取样率，把中间缺掉的画面补出来，如果更新率提高到每秒 10 格，我们就可以看到接近刚才 1 秒 1 个像素点的流畅度了。

透过把每秒 24 格的画面，提升到每秒 48、甚至 60 格，双眼接收到的讯息量大到一定程度，就足够用来“脑补”出流畅效果了。虽然最完美的游戏应该是要格数尽可能地多，那样才是真正类比现实情况，但对于游戏来说，计算格数越多，需要的性能就越高，这个方案的代价太大了。而现在大家公认的是，做到 30 格就能完成脑补过程了。

更新率均匀度

然而实际游戏中，30 格照样会时有卡，甚至提升到 60 格也还是会卡。平时我们看手机评测的时候，常见两部不同 GPU 的手机，就算显示的 FPS（每秒格数）相同，照样也是会有流畅度差异，这是为什么呢？

两款显卡的 FPS 对比。

两款显卡 FPS 渲染时间对比。

这里的问题出在“格”的精确上。即使之前时间都能 30 格以上算图，但只要有那么几个瞬间跌破 30 格，那依旧是卡。理想情况下的 30 格每秒，是 30 格均匀分布，但实际上有可能前半秒计算 29 格，最后的整整半秒只算了 1 格。

因为运算能力和画面复杂度的限制（例如从平原中突然有巨大爆炸的画面），前半秒算图压力小，可以满格跑，但一到爆炸场景，运算量暴增，来不及计算，后面格数就下降了。肉眼虽然对格数的绝对值不敏感，但明显的格数变化还是能轻易察觉的。

很明显平时我们看的 FPS（每秒更新率）的精度完全不够用，我们需要把精度，从每秒多少格，提升到每毫秒多少格才能精确衡量画面更新率的稳定性。

回应时间与操作速度

游戏和电影的最大区别是，游戏是需要使用者做出动作并对动作进行即时回馈。除了视觉流畅，我们还需要操作流畅。大家追求 60 格高更新率的重要原因，为的就是降低回应时间。我们感知一个动作是否完成，是要机器接受操作资讯，并最终反映在下一格才算完成。而实际操作中，大多数游戏引擎在接受操作指令后，要 3 格间隔才能呈现在画面上。

画面更新率速度越高，我们能感知的操作速度就越快。30 格的游戏，即使忽略操作指令传送速率，每个画面持续 33 毫秒（1s/30=0.033s），一个操作需要 100 毫秒（33 毫秒×3 格）才能反映在画面上，而 60 格的游戏，则只需要 50 毫秒就能反应过来了。这 50 毫秒，在游戏中很有可能决定你是爆别人头，还是被人爆头了。

另外，如果出现画面压力太大，机器来不及算出画面，画面出现掉格甚至卡顿，我们的操作指令也是会被顺延输入的。效果就是我们几秒前做的操作，在几秒后才逐一显示在画面上，那就会非常卡了……