Quadros por segundo e taxa de atualização em jogos: o que são e por que são importantes

Quadros por segundo tornou-se a principal medida para medir o desempenho de um computador ou console de jogos em jogos. Todos vocês sabem que quanto maior a taxa de quadros por segundo, maior o desempenho, e sabem que isso é sempre “melhor”, mas nem todos entendem exatamente o que são e por que quanto mais, melhor.

Quadros por segundo é importante, mas há outras chaves que precisamos considerar ao falar sobre isso, como o tempo e a geração correta de cada quadro, bem como a taxa de atualização do monitor que usamos. Todos esses elementos estão intimamente relacionados , e, afinal, eles são necessários para que possamos desfrutar de nossos jogos favoritos.

Neste artigo, explicaremos tudo o que você precisa saber sobre quadros por segundo, taxas de atualização e as várias configurações e tecnologias que podem afetar ambos. Como sempre, se você tiver alguma dúvida, pode deixá-la nos comentários e ajudaremos você a resolvê-la. Sem mais delongas, vamos começar.

O que são quadros por segundo e por que eles são importantes?

Quando falamos de quadros por segundo, queremos dizer o número de quadros que são gerados em um jogo em um segundo. Normalmente, um quadro é gerado em um determinado número de milissegundos e, dependendo do tempo necessário, você pode obter um valor menor ou maior. Por exemplo, se um quadro for gerado em 33,33 milissegundos, teremos uma taxa de quadros de 30 quadros por segundo, mas se for gerado em 16,66 milissegundos, teremos uma taxa de quadros de 60 quadros por segundo.

A geração de um quadro requer que a CPU forneça à GPU informações básicas sobre a cena do jogo e a GPU faça a carga de trabalho pesada (geometria, texturização e sombreamento, etc.). O poder de ambos os componentes determinará o máximo de quadros por segundo que nosso hardware é capaz de produzir, embora vários fatores possam afetar isso, como a exigência do jogo, a resolução que usamos e as tecnologias que habilitamos.

Quanto maior a taxa de quadros por segundo, melhor, porque tornará as cenas em movimento mais suaves. Pelo contrário, uma baixa taxa de quadros por segundo nos fará sentir que o jogo está se movendo aos solavancos, e isso pode afetar nossa capacidade de reação e nosso desempenho no referido jogo. Esqueça o mito de que o olho humano não consegue perceber mais de 30fps, pois na verdade é o contrário e passar de 30fps para 60fps faz uma enorme diferença.

Quadros por segundo: valores mínimos e ótimos

Para obter a experiência mínima aceitável em jogos, é necessário atingir uma taxa mínima de quadros por segundo, que, dependendo dos requisitos de cada pessoa, deve ser de pelo menos 25 a 30 quadros por segundo. No entanto, idealmente, para aproveitar a experiência ideal, você precisa ter pelo menos 60 quadros por segundo.

Entre os dois extremos, há uma série de níveis intermediários que são essenciais e merecem uma análise detalhada para que tenhamos uma ideia clara de que tipo de experiência podemos esperar:

• Menos de 25 FPS: baixa fluidez e solavancos muito perceptíveis. Não podemos aproveitar o jogo adequadamente.
• Entre 25 e 30 FPS: suavidade aceitável e sem travamentos que afetam seriamente a jogabilidade. Podemos realmente aproveitar o jogo.
• Entre 40 e 50 FPS: muito boa suavidade e sem gagueira. Ultrapassar os 40 fps já faz uma enorme diferença em termos de fluidez.
• Média de 60fps: Este é o nível ideal para o jogo e faz uma enorme diferença em relação a jogar a 30fps em termos de suavidade geral.
• Acima de 60 FPS: Ideal para jogos competitivos, embora não seja essencial para todos.

O que é taxa de atualização e por que é importante?

A taxa de atualização indica quantas vezes uma imagem é atualizada por segundo e é um valor intimamente relacionado à GPU e FPS. Um monitor com taxa de atualização de 30Hz atualizará a imagem apenas 30 vezes por segundo, enquanto um monitor com taxa de atualização de 144Hz poderá atualizar a imagem 144 vezes por segundo. A diferença é enorme e também afeta a sensação suave que experimentaremos nos jogos.

Como dissemos, a taxa de atualização é importante porque nos permitirá visualizar mais imagens novas por segundo, e isso não apenas melhorará a sensação de suavidade, mas também nos ajudará a evitar o cansaço visual que ocorre quando nos movemos abaixo de 60 Hz. No entanto, devemos lembrar que, para aproveitar a alta taxa de atualização, precisamos de altos quadros por segundo.

Ao combinar os dois valores, uma alta taxa de atualização e quadros por segundo, obteremos mais informações visuais por segundo e desfrutaremos dessa maior fluidez que já mencionamos, duas chaves que obviamente nos darão uma vantagem importante. Com uma taxa de atualização mais baixa e uma taxa de quadros por segundo mais alta, alguns deles serão desperdiçados e perderemos informações visuais importantes.

Vejamos isso com um exemplo. Se tivermos um monitor de 144Hz, mas nosso computador mal suporta 30fps, não notamos nenhuma diferença em relação ao que obteríamos com um monitor de 60Hz, pois o monitor não obterá novos quadros suficientes para atualizar a imagem. imagem. Por outro lado, se nosso hardware pudesse gerar 144 quadros por segundo, a diferença que o monitor teria seria muito grande, pois poderia atualizar a imagem 144 vezes por segundo e usar 144 quadros novinhos. Seria o ideal, sem dúvida.

Taxa de atualização: valores mínimos e ideais

Em geral, devemos evitar monitores com frequência de 30 Hz, embora felizmente estejam “à beira da extinção”, e não é normal encontrar modelos com uma taxa de atualização tão baixa. No entanto, lembro que você ainda pode encontrar modelos muito baratos com resolução 4K e com essa taxa de atualização (daí o preço baixo). A partir de 60Hz, podemos desfrutar de uma boa experiência, embora com modelos mais altos isso melhorará significativamente se nosso hardware for capaz de atingir altas taxas de quadros por segundo.

• Frequência 30 Hz: Este nível deve ser evitado, como já dissemos.
• 60Hz: Este é o mínimo que devemos procurar hoje.
• Frequência 75 Hz: Este é um nível que não faz muita diferença em relação ao anterior. É comumente usado em monitores de jogos baratos.
• Frequência 90 Hz: um nível superior ao anterior, o que já representa um salto significativo.
• Frequência entre 120Hz e 144Hz: Este é o nível ideal para quem deseja desfrutar da experiência de jogo perfeita, desde que o hardware esteja à altura da tarefa, como dissemos.
• Taxa de atualização acima de 144Hz: Estes são monitores projetados para jogos competitivos, ou seja, jogadores profissionais. Há muito tempo conseguimos atingir 360 Hz.

Problemas e tecnologias que podem nos ajudar a melhorar a experiência

Como vimos, quadros por segundo e taxa de atualização são duas grandezas intimamente relacionadas, e isso é perfeitamente normal, pois o monitor utilizará os quadros gerados pela placa de vídeo para atualizar a imagem com cada um deles. Idealmente, ambos os valores devem ser idênticos, mas isso é muito difícil de conseguir naturalmente, ou seja, permitir que o computador e o monitor funcionem livremente.

Quando a placa de vídeo gera uma taxa de quadros por segundo que excede a taxa de atualização máxima do monitor, ocorre o que conhecemos como “tearing” ou rasgo de imagem, caracterizado pelo aparecimento de linhas horizontais que “rasgam” a imagem. Para evitar isso, podemos usar a sincronização vertical (V-Sync), que limita a velocidade do FPS a determinados valores (geralmente 60 FPS). Isso funciona, mas há dois problemas:

• Se o FPS cair abaixo de 60 FPS em certas áreas, notamos uma perda muito perceptível de suavidade.
• Isso pode ter algum efeito sobre o desempenho geral do computador.

Gagueira em Bloodborne. Dê uma olhada na latência de renderização no gráfico à esquerda. Imagem cortesia da Digital Foundry.

Outro grande problema que afeta as taxas de quadros por segundo é a “gagueira” ou a gagueira da imagem. Isso acontece quando há uma inconsistência significativa entre a geração do quadro e sua exibição na tela, ou seja, uma falha na sincronização entre a GPU e o monitor. Nesses casos, a GPU cria um quadro alguns milissegundos depois do que deveria, resultando em um atraso de renderização anormal, causando microtwitching que pode arruinar completamente a experiência de jogo.

A gagueira pode ser um problema tão grande que um jogo rodando a 25-30fps com a latência de renderização correta pode ser perfeitamente agradável, enquanto um jogo rodando a 30fps constantes com o mesmo problema pode acabar sendo um pesadelo. Bloodborne é um dos melhores exemplos de um desafio que a “gagueira” pode representar.

As tecnologias NVIDIA G-Sync e AMD FreeSync eliminarão completamente os problemas de rasgos e travamentos sem nenhum impacto no desempenho de nossos jogos favoritos. Ambos desempenham a mesma função, sincronizando a GPU e o monitor para que a geração de FPS e a atualização da imagem funcionem em uníssono para resultados perfeitos.