Waarom je makkelijk 300FPS zou willen
Een (lange)theoretische beschouwing
code:
1
2
3
4
5
| (let wel dat we het aspect Vsync even vergeten)
De techniek verbeterd constant, vsyncs zullen vermoedelijk
steeds hoger kunnen worden. Het gaat hier om een
theoretische situatie met een groot aantal links naar
de "werkelijkheid") |
Deel 1: de gang/introductie:
Stel je voor dat je door een gang loopt. De muren zijn grijs, het tapijt is licht grijs. Om de 3 meter zit een mat zwarte deur en in het dak zit op dezelfde plaats een tl balk. De gang is goed verlicht en erg lang. (oneindig lang)
Je gebruikt een speciale camera. Je kan installen om de hoeveel seconden er een frame wordt geschoten. Stel dus dat je om de seconde een frame schiet, dan heb je tijdens het afspelen, 1 frame per seconde. oftewel 1fps.
Stel dat je 10 frames per seconde schiet, dan heb je een filmpje met 10fps. 100 frames per seconde resulteerd in een film met 100fs etc etc etc.
Goed je gaat een aantal testen doen.
Je neemt je speciale camera en terwijl je door de gang loopt neemt het toestel tijdens elke seconde 30 foto's Vervolgens bekijk je deze dia show op je monitor.
Je probeert je snelheid in te schatten. Dat gaat aardig makkelijk, als je een meter aflegt zijn er in die meter een groot aantal frames te zien. De deuren zie je en de lampen zie je langzaam aan voorbij gaan.
Vervolgens pak je een race auto.
Je trekt
heel gelijdelijk op in diezelfde gang. Voor het gemakt nemen we aan dat de gang oneindig lang is. Je zet je camera weer aan met 30 foto's per seconde. Je neemt een videootje op van het moment dat je van 0 tot 250KM/H optrekt.
In het begin van het filmpje, zie je de deuren langzaam voor bij gaan, echter naarmate de snelheid toeneemt gaan de deuren sneller voorbij. Op een gegeven moment lijkt het alsof de deuren stilstaan en later zelfs alsof ze je inhalen. Als voorbeeld nemen we het stilstaande deuren effect. DIt is eenvoudig te verklaren.
Op het moment dat je een deur passeerd wordt er een foto geschoten. Je snelheid is zo groot dat tegen de tijd dat de volgende foto genomen wordt, je exact een deur verder bent. Je rijd dus in fase met de gang.
*
(een waarom dat exact zo is staat onderaan de post bij de
*
Goed, vervolgens verhoog je de camera naar 500frames per seconde. Je stapt weer in de auto, zet de camera aan, maar je trekt op tot de toptsnelheid: 350KM/H
Vervolgens kijk je de film weer af. Het moment dat je de gang ziet stilstaan komt ook deze keer. Echter het duurt een stuk langer.
het idee is duidelijk, de snelheid goed in te blijven schatten bij grote snelheden vereist een goed framerate.
Deel 2: Het vliegtuig
Maar bij vliegspellen ga je makkelijk mach1, en toch kan je de snelheid goed inschatten....
Let wel dat je bij vliegspellen bijvoorbeeld welliswaar mach 1 haalt, toch kan je de snelheid aardig inschatten. Als je echter dichtbij de grond gaat vliegen lijkt het alsof je veel sneller gaat. Dat komt omdat je de snelheid inschat met behulp van de objecten die voorbij schieten.
Hoog in de lucht zie je alleen de grond, die gaat relatief langzaam. laag bij de grond echter schiet er van alles voorbij. Zo snel zelfs dat onze ogen het niet eens meer herkennen. Echter de hersenen werken dermate degenlijk dat ze zelfs uit een voorbijrazende stad toch veel informatie kunnen halen.
Deel 3: quake
Maar bij games als quake enzo loop je heel langzaam waarom is 10 fps dan niet genoeg???
Je moet niet vergeten, dat als je recht uit loopt de
relatieve snelheid van de beeld elementen (zoals een deur) vrij laag is.
Echter je draait met quake etc heel erg veel rond, je kijk om je heen terwijl je valt en op zij slide. Zeker bij een snelle draai bewegen de beeld elementen GIGANTISCH snel voorbij. Om ook maar enige inschatting te maken heb je veel frames per seconde nodig om er wat zinnigs mee te doen. In principe geld - tot op zekere hoogte - hoe meer FPS hoe beter.
Deel 4: de zeikerd
Maar ik zie geen verschil op mijn pc tussen 60 en 100fps meer hoor....
TOch zijn er 2 factoren waarom je toch meer fps wilt.
1 De refreshrate van je ogen is niet voor elk deel van het oog gelijk. een kegeltje in het oog heeft een x aantal tijd nodig om te verversen. ZOlang die kegel iets roods ziet, kan die cel in principe oneindig veel frames per seconde zien aangezien er niets verandert. Dat je geen verschil ziet tussen 60 en 100fps kan een kwestie van gewenning zijn. iemand die altijd op 60fps speeld, en iets op zeg 150fps ziet draaien ziet wel DEGENLIJK verschil. Je weet niet waarom, maar het "voelt" gewoon beter. Probeer maar eens met quake3.
2 Tevens zijn je hersenen geen domme processor. Er zitten alerlei trucs om extra informatie uit de beelden die binnen komen te krijgen. Uiteindelijk is je hoofd in staat om uit veel te snel bewegende beelden toch nuttige informatie te halen. (vraag me niet hoe)
Deel 5: Apendix
*
Een voorbeeld hiervan is als je naar de velgen van een accelererende auto kijkt. Eerst kan je de velgen nog zien, vervolgens veranderen die in een blur, maar je ziet nog wel vage details. De band draait steeds sneller, maar op een gegeven moment zie je em langzamer draaien. steeds langzamer, en vervolgens lijken ze stil te staan. Net zoals in onze gang. Dat komt omdat je ogen, net zoals de camera om de zoveel tijd een plaatje schieten. De banden staan stil omdat ze, precies als je een nieuw plaatje in je hersens binnenkrijgt, de band een keer compleet gedraaid is. Toch zie je dat de band draait. zelfs als het lijkt dat ie stilstaat. Dat komt omdat je hersenen allerlij informatie toch weten te verwerken met allerlei trucs. Dat werkt erg goed, zelfs bij heel erg hoge relatieve snelheden.