Was ist FPS und warum ist es beim Gaming wichtig?

Ob Sie nun Videos ansehen, Spiele spielen oder Virtual Reality erleben, FPS ist ein Begriff, der häufig auftaucht. Aber was genau ist FPS und warum ist es beim Spielen wichtig?

Wenn Sie nicht ganz sicher sind, besteht kein Grund zur Sorge. Dieser Blog wird eine ausführliche Einführung und lebendige Illustrationen bieten, um Sie durch alles zu führen, was Sie über FPS wissen müssen. Machen Sie sich bereit!

Was ist FPS?

FPS ist eine Metrik, die beschreibt, wie viele Frames pro Sekunde angezeigt werden können, wobei der vollständige Begriff Frames pro Sekunde lautet.

Es wird weit verbreitet in der Videoproduktion, Filmemachen und der Gaming-Industrie eingesetzt und ist einer der wichtigsten Faktoren zur Messung der Flüssigkeit von visuellem Inhalt, der die wissenschaftliche Magie hinter visuellem Genuss darstellt.

Frame

Stell dir vor, du schaust einen mitreißenden Actionfilm oder versuchst, feindliche Helden in einer Rangliste zu eliminieren – die aufregenden dynamischen Szenen auf dem Bildschirm werden tatsächlich durch eine Reihe von schnell blinkenden statischen Bildern gebildet.

Viele Menschen haben in ihrer Kindheit die Erfahrung gemacht, dass sie einen kleinen Hai zeichnen, der auf jeder Seite eines Buches kontinuierliche Aktionen ausführt, und dann schnell durch die Seiten blättern, um den Hai lebhaft „tanzen“ zu lassen. Dieser primitive Animations-Effekt verdeutlicht, dass Videos oder Animationen aus einer großen Anzahl sequenzieller statischer Bilder bestehen, und jedes statische Bild ist ein Frame.

Ein Flipbook

Bildwiederholungsrate

In einem Flipbook ist jede Seite ein Frame, und die Gesamtanzahl der Seiten ist die Frames. Die Bildrate = Frames/Zeit(Sekunde), normalerweise als FPS ausgedrückt – was im Wesentlichen eine Einheit der Bildrate ist.

So zum Beispiel, wenn eine Animation 60 FPS beibehält, aktualisiert sie 60 statische Bilder pro Sekunde und zeigt 120 Bilder in zwei Sekunden an.

Persistence of Vision

Ein Frame erzeugt hauptsächlich einen Animations-Effekt aufgrund der Persistenz des Sehens im menschlichen Auge. Wenn das Auge ein schnell bewegendes Objekt beobachtet, bildet es ein Bild auf der Netzhaut und überträgt es über den Sehnerv an das Gehirn. Selbst wenn das Bild verschwindet, behält der Sehnerv den Eindruck des Objekts für 0,1 bis 0,4 Sekunden bei, was es den Menschen ermöglicht, das Bild in diesem Zeitraum immer noch zu sehen.

Diese dynamische Kompensation ist die Grundlage für die Entwicklung visueller Medien wie Filme, Animationen und Spiele. Solange das Aktualisierungsintervall jedes Bildes nicht die Dauer der Persistenz des Sehens überschreitet (typischerweise über 16 FPS), wird das Video als flüssig wahrgenommen.

Ein GIF mit 16 FPS abgespielt.

Was wir allgemein als „Stottern“ bezeichnen, tritt auf, wenn die FPS zu niedrig sind und zu einem ruckartigen visuellen Erlebnis führen. Umgekehrt wird bei höheren FPS (höhere Bildwiederholungsrate) der visuelle Inhalt glatter und reichhaltiger.

15 FPS vs. 30 FPS vs. 60 FPS

Daher wird die Klarheit eines Videos durch seine Auflösung bestimmt, während FPS der Maßstab ist, anhand dessen die Flüssigkeit eines Films oder Spiels beurteilt wird.

Szenarien für verschiedene FPS

Während eine höhere FPS-Zahl in der Regel bedeutet, dass ein Video feiner und flüssiger ist, sind nicht alle Arten von Videos für hohe Bildraten geeignet.

Zum Beispiel, wenn Sie ein Basketballspiel vom Feld aus beobachten, erfassen Ihre Augen eine gewisse Bewegungsunschärfe. Wenn Sie die Bewegungen der Athleten mit einer Kamera aufzeichnen, wird eine hohe FPS diese Bewegungsunschärfe beseitigen, sodass die Aufnahmen sehr poliert erscheinen, aber auch etwas an Realismus verlieren.

Verschiedene Bildraten bieten unterschiedliche Seherlebnisse. Daher müssen Video-Produzenten bei der Auswahl der FPS verschiedene Faktoren berücksichtigen, wie z.B. ob eine realistische visuelle Darstellung erforderlich ist oder ob Pläne bestehen, Effekte wie Zeitlupe oder Bewegungsunschärfe in der Nachbearbeitung zu verwenden.

Unten sind einige häufige Szenarien für verschiedene FPS:

24 FPS

24 FPS ist eine Bildwiederholungsrate, die weit verbreitet ist, wenn Videosignale (aufgenommenes Filmmaterial) in Film umgewandelt werden. Diese Bildwiederholungsrate stammt aus den physikalischen Einschränkungen früher Filmtechnologien, aber später wurde entdeckt, dass 24 FPS eine ausgewogene Datenübertragung und -speicherung gewährleistet, während sie für Fluidität sorgt und visuelle Effekte näher an realen Erfahrungen heranführt. Daher ist diese Bildwiederholungsrate auch heute noch die Standardwahl für Filme und Dokumentationen.

30 FPS

30 FPS ist die Standard-Bildwiederholungsrate für Smartphone-Kameras und eine der häufigsten Bildwiederholungsraten. Im Vergleich zu 24 FPS bietet 30 FPS flüssigere Bilder, die natürliche und realistische Bewegungen einfangen, weshalb sie oft in TV-Sendungen, Kurzvideos oder Live-Sport- und Nachrichtenübertragungen verwendet wird.

60 FPS und mehr

60 FPS kann schnelle Aktionen erfassen und dabei Details bewahren, was ein nahtloses und flüssiges Seherlebnis bietet. Dies wird weitgehend in HD-Fernsehen und Gaming verwendet.

Noch höhere Bildraten werden in der Regel für spezielle fotografische Zwecke verwendet, wie z.B. bei Zeitlupenaufnahmen, bei denen die Bildrate 120 FPS oder mehr erreichen kann, um subtile Bewegungen einzufangen und den Zuschauern ein visuelles Erlebnis zu bieten, das sich von dem herkömmlichen unterscheidet.

Warum ist die Bildwiederholungsrate beim Gaming wichtig?

Wir hören oft, dass Gamer über FPS diskutieren, da die Bildwiederholungsrate beim Gaming sehr wichtig ist und sich direkt auf das Spielerlebnis auswirken kann, sowohl in Bezug auf die visuelle Qualität als auch auf die Aktionen des Spielers.

Hier sind die Gameplay-Faktoren, die von FPS beeinflusst werden können:

1. Geschmeidigkeit und Flüssigkeit:

・Höhere Bildraten verbessern signifikant die Geschmeidigkeit von Animationen und Übergängen. Dies ist besonders kritisch bei schnellen Spielen, wie zum Beispiel Ego-Shootern wie CS: GO, deren häufig wechselnde Bildschirme und schnelle Action höhere Bildraten erfordern.

・Normalerweise laufen Spiele bereits bei 60 FPS flüssig, bei 144 FPS seidig und erreichen bei 240 FPS das ultimative Spielerlebnis.

2. Visuelle Klarheit:

Höhere Bildraten machen schnell bewegte Objekte und Szenen schärfer und reduzieren Bewegungsunschärfe, was in Spielen, die schnelle Ziele verfolgen erfordern, wie Rennspiele und Shooter, einen bedeutenden Vorteil bietet.

3. Spielreaktion:

Höhere Bildraten bedeuten, dass mehr Bilder pro Sekunde gerendert werden, sodass das System Eingaben (wie Tastatur/Maus) häufiger verarbeitet, um die Ausgabe anzuzeigen. Dies verringert die Eingabeverzögerung und lässt die Aktionen des Spielers unmittelbarer und reaktionsschneller erscheinen.

4. Eintauchen:

Hohe FPS liefern atemberaubende, realistische Grafiken, die die Immersion und Spielerbindung verbessern. Es steigert den Spaß und die Erkundung, fördert die Kreativität wie das Aufnehmen von Screenshots und die Anpassung von Charakteren und bereichert letztendlich das Spielerlebnis.

Die Einflussfaktoren von FPS

Um ein besseres Spielerlebnis zu erzielen, streben einige Spieler nach höheren Bildraten, aber nicht alle Geräte unterstützen hohe FPS. Dafür sind leistungsstarke Hardwarekonfigurationen erforderlich, einschließlich einer effizienten CPU und GPU, schnellem Speicher und Speicherplatz sowie eines Monitors, der hohe Bildwiederholungsraten unterstützt. Diese Komponenten müssen effizient zusammenarbeiten, um Daten schnell in Bilder umzuwandeln und sie sofort auf dem Monitor anzuzeigen.

Wenn die Bildwiederholfrequenz des Monitors und die Leistung der Grafikkarte begrenzt sind, ist es möglicherweise sinnlos, eine höhere Bildwiederholfrequenz anzustreben. Die Grafikkarte ist dafür verantwortlich, jedes statische Bild zu generieren, während der Monitor diese Bilder gemäß seiner Bildwiederholfrequenz anzeigt. Die Bildwiederholfrequenz bezieht sich auf die Anzahl der Bilder, die der Monitor pro Sekunde aktualisieren kann. Wenn Sie zum Beispiel 144 FPS benötigen, um CS: GO zu spielen, der Monitor jedoch nur 60 Bilder pro Sekunde anzeigen kann, wird Ihre Erfahrung immer noch auf 60 FPS begrenzt sein.

Höhere FPS erhöhen auch die Belastung der Grafikkarte, die Pixel basierend auf der Bildwiederholungsrate und Auflösung verarbeiten muss. Wenn Sie beispielsweise ein Video mit 30 FPS und einer Auflösung von 1024 x 768 ansehen, muss die Grafikkarte 1024 x 768 x 30 Pixel pro Sekunde verarbeiten. Beim Spielen von Warframe, wenn die minimale FPS für ein reibungsloses Erlebnis 60 beträgt, steigt die Anzahl der verarbeiteten Pixel pro Sekunde auf 1024 x 768 x 60. Bei hohen FPS-Einstellungen kann die Grafikkarte auf erhebliche rechnerische Herausforderungen stoßen und manchmal überlastet sein.

Auch wenn Sie einen leistungsstarken Monitor und eine Grafikkarte kaufen, können hohe Bildraten immer noch zu Überhitzung, erhöhtem Lüftergeräusch und Beeinträchtigung der Stabilität des Geräts führen, wenn die CPU- und Speicherleistung unzureichend sind.

Daher ist eine hohe Bildwiederholungsrate zwar ein erstrebenswertes Ziel, aber auch ein zweischneidiges Schwert. Die Suche nach der optimalen Bildrate für Ihr Gerät, die für reibungslose Abläufe sorgt und gleichzeitig das Gerät schützt, ist eine Kunst, die es wert ist, erkundet zu werden.

Ping vs FPS, Was ist der Unterschied?

Beim Gaming, insbesondere bei Online-Multiplayer-Spielen, gibt es in der Regel zwei wichtige Kennzahlen, auf die man sich konzentrieren sollte: FPS und Ping. Dies sind zwei völlig verschiedene Konzepte im Zusammenhang mit der Leistung von Computern oder Spielen.

Wie bereits erwähnt, betrifft FPS, wie Ihr Gerät Bilder verarbeitet und anzeigt. Je höher die FPS, desto flüssiger wirken die Aktionen und Bewegungen der Spielcharaktere; je niedriger die FPS, desto ruckeliger wirken die visuellen Darstellungen.

Ping bezieht sich hingegen auf die Zeit, die vergeht, von dem Moment an, wenn Sie eine Taste auf Ihrer Tastatur drücken oder Ihre Maus bewegen, bis das Spiel auf Ihre Aktion reagiert, gemessen in Millisekunden. Es konzentriert sich auf die Geschwindigkeit Ihrer Netzwerkverbindung. Ein niedriger Ping zeigt eine schnellere und stabilere Netzwerkverbindung an, während ein hoher Ping zu Verzögerungen und Spiel-Lags führen kann.

Daher, wie im Bild unten gezeigt, beträgt in diesem League of Legends-Match die FPS des Spielers 142 und der Ping 4ms. Dies bedeutet, dass das Spiel mit 142 Bildern pro Sekunde aktualisiert wird und sehr flüssige Grafiken bietet. Gleichzeitig dauert es nur 4 Millisekunden, bis der Held angreift, wenn der Spieler mit der Maus auf einen Diener klickt.

🔥Für weitere Informationen können Sie sich auf folgendes beziehen:

FPS

・Definition: Die Anzahl der pro Sekunde angezeigten Frames.

・Zweck: In erster Linie verwendet, um die Flüssigkeit der visuellen Darstellung in Videos oder Spielen zu beschreiben. Zum Beispiel, je höher die FPS während des Spielens, desto flüssiger erscheinen die Bilder, was zu einem besseren Spielerlebnis führt.

・Einschränkungen: Bestimmt durch die Hardware-Konfiguration, wie z.B. die Grafikkarte, CPU und die Bildschirmaktualisierungsrate.

・Leistung: Im Allgemeinen gilt: Je höher die FPS, desto besser. Niedrige FPS führen zu ruckeligen oder unruhigen Bildern, was sich besonders auf das Spielerlebnis auswirken kann, insbesondere bei Actionspielen.

Ping

・Definition: Die Zeit, die benötigt wird, damit Informationen von Ihrem Computer zu einem Netzwerkserver und zurück gelangen, gemessen in ms.

・Zweck: Wird hauptsächlich zur Messung der Netzwerkverbindungsqualität verwendet. Es zeigt an, wie viel Netzwerkverzögerung vorhanden ist.

・Einschränkungen: Beeinflusst von der Netzwerkverbindungsqualität, wie Bandbreite, Routerleistung und der geografischen Entfernung zwischen Ihrem Standort und dem Remote-Server.

・Auswirkung: Je niedriger der Ping, desto besser. Ein hoher Ping führt zu Netzwerkverzögerungen, sodass Ihr Charakter erst einige Sekunden nach Ausführung einer Aktion in Online-Spielen reagiert.

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Schlussfolgerung

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