PCゲームのフレームレートについて

質問

PCゲームを垂直同期ON、60fps可変でやっているのですが
重いシーンなどで30や40にフレームレートが落ちた時カクカクしますが、
外部ツールなどで30fps固定でプレイしたときはあまりカクカクしません
これはなぜでしょうか？

あとコンシューマなどのゲームは30fpsや40fpsで動作しているゲームが
多いですが、見た感じカクカクしないで滑らかに動いてますが、これはなぜでしょうか？

あとマウスのポーリングレートを125から1000dpiまであげるとフレームレートが低くても
多少滑らかに動くのですが、5000dpiのマウスなどを使ってプレイすると
さらに滑らかになるのでしょうか？

PCスペックはxp、i5－2400 メモリ４GB　GTX460 です。
ドライバ設定は画像の通りです。
回答よろしくおねがいします。

回答No.2

parts · ベストアンサー

Ｑ／外部ツールなどで30fps固定でプレイしたときはあまりカクカクしませんこれはなぜでしょうか？

Ａ／既に回答があるように、ＧＰＵの能力を超えた演算をさせた場合、1コマの光源演算やマッピングに0.1秒以上かかる可能性があります。即ち、グラフィックスチップが持つ能力を超えたシーンがあると、その演算を行うのに、時間を取られ、その後のフレームは生成されている前フレームをベースにするため、軽快に処理できることもあるのです。その結果、フレームバーストが不定期で発生するため、コマが落ちて見えるのです。

即ち、こういうこと。重いフレームAが作られた後、Bフレーム、Cフレームはほとんど光源がAと同一であり、軽く処理できた。しかし、Dフレームは再び新しい光源がフレームインしてきた。そのため、0.2秒またされた。こういった現象が起きます。

それに対して、固定したレートで演算するようにした場合、少なくともフレームバーストは抑えるように、演算のバランスを見直します。緻密な演算（例えばバンプマッピングが重いなら、それを外す、アンチェリアスやフィルタリングに過度な時間が掛かれば取り除く）を避け、ゲームに最適であったり、ハードに最適であったりした演算を採用します。
結果的に、レートは常に一定を維持し、１つの演算に長い時間をかけることは無くなります。

Ｑ／見た感じカクカクしないで滑らかに動いてますが、これはなぜでしょうか？

Ａ／視覚上で言えば、コマ落ち現象は、20fpsでも明らかにカクカクと感じる場合と、15fpsでカクカク間引いている感じはあるが、見ることは出来る場合があります。その理由は、フレームとフレームの間の時間が不規則かそうでないかによります。1/15秒間隔で必ず描画されていれば、ストレスにはならないのですよ。人は。
これが、25～30フレームを越えるとほとんど視覚上の違和感はなくなりますが、それでもフレームが欠落したり、処理滞留するフレームバーストが発生すれば違和感として残ります。
しかも、その次の描画に掛かる時間が1/25～1/40秒より長ければ、60fpsでも120fpsでも違和感が残るでしょう。

Ｑ／5000dpiのマウスなどを使ってプレイするとさらに滑らかになるのでしょうか？

Ａ／dpiはポーリングレートではなく、ドットカウント回数です。

マウスのポーリングレートというのは、マウス内でカウントされた移動距離をパソコンに伝達する回数を意味しますから、マウスの遅延を防ぐ場合や、正確な移動軌跡（トレース）を画像処理などにおいて提供するには意味があります。ただ、ドットカウント回数を上げたから、ポーリング回数が増えるわけではありません。なめらかにというのは、たぶん遅延が減り情報の伝達が向上したために、そう見えていると思われます。

補足

かなり分かりやすい回答ありがとうございます。
まだわからない事があるので質問します。
外部ツールなどで30fpsで固定してプレイした時はほとんどストレスなく遊べますが。
40fpsで固定すると、小さいコマ落ちを何回も繰り返しているような感じになるのですが
これはモニタのリフレッシュレート（自分は60hz）が関係しているのでしょうか？
あとNVIDIAのコントロールパネルにあるレンタリング前最大フレーム数とは
調整するとどのような効果があるのでしょうか？

回答No.1

neKo_deux

人間の視覚だと、秒間２０フレーム～３０フレーム以上はきちんと認識されないと言われています。
極端な話、60fpsでも１秒間に60回画面をカクカク書き換えて表示してるんですが、その書き換えを認識できない、錯覚で、滑らかに動いているように見えます。

> 重いシーンなどで30や40にフレームレートが落ちた時カクカクしますが、

そうして見えるってのは、明らかに書き換え回数が足りていないです。

40fpsって表示されているのが数字のごまかしで、
・1秒間に60コマ描画していたのが、40コマしか描画できなくなった。
・10秒間に600コマ描画していたが、調子悪くて4秒間の間40コマ(10fps相当)しか描画できなかった。
　10秒間トータルでの描画コマ数は、6秒×60コマ＋4秒×10コマ＝400コマだった。
を、どちらの場合も40fpsって計算とか。

実際には、10秒間とかの平均じゃないですが、半分のfpsって事だと、
　0.5秒滑らかに動作→0.5秒フリーズ→0.5秒滑らかに動作→0.5秒フリーズ→…
だって、計算上はそうなる可能性があります。

> あとコンシューマなどのゲームは30fpsや40fpsで動作しているゲームが
> 多いですが、見た感じカクカクしないで滑らかに動いてますが、これはなぜでしょうか？

平均して一定の速度が出せるように、ハードウェアから設計されています。
まれに、無理すると処理落ちするとかもありますが。

ぶっちゃけ、今のパソコン、ＯＳの複数処理を並行して行う機能は、アクションゲームなんかには不向きです。
DirectXなんかの技術で、かなりごまかして、普通に遊ぶには不都合ない程度の性能は出てますが。

お礼

分かりやすい回答ありがとうございます