熟悉我的人都知道,我是一个FPS游戏爱好者,不管是网游还是手游,我都比较喜欢突突突。对FPS游戏来说,平均帧数如果低于30,那就有明显的卡顿,帧数越高体验越好。想要高帧数畅玩游戏,高刷新率屏幕必不可少。以下图为例,刷新率高的屏幕显示画面更流畅。这是因为动态画面是有一幅幅静态图像组成的,每秒播放的图像越多,画面就越流畅,而影响画面播放频率的就是刷新率。当然刷新率越高,耗电量也就越高,手机考虑到续航,没法像电竞显示屏那样做到240Hz、300Hz,主流都是90Hz,高一点的可以到120Hz。

触控采样率通俗来讲就是屏幕每秒感知到你手指动的次数,数值越高,屏幕就能越快检测到你手执的位置,响应速度就越快。在游戏中表现最为直观,在实力对等的情况下,使用触控采样率更高的设备会明显占优势,因为即使同时按下攻击键,采样率高的设备反应更快。高手对决,往往就是一瞬间的事,这细微差距就有可能决定一场比赛的胜负。目前不少电竞手机的触控采样率都是180Hz或者240Hz,有传闻说荣耀V40屏幕的触控采样率将在270Hz以上,再加上120Hz刷新率。如果消息属实,那V40的这块屏幕应该是目前最好的电竞屏了。

最后总结:屏幕的高刷新率可以让你看到更流畅的画面,而高触控采样率可以让那个屏幕更快地响应你的操作,尤其在游戏中感知特别明显。


先来说说,什么是帧率?

不知道大家有没有玩过「翻书动画」之类的小册子,如下面这张GIF图片这种:

图源网路

从上面GIF动图可以看出,每张纸都有一个小人在摆动作,而将书页翻动的时候,小人摆的动作就连贯在一起,然后便是一个小电影。

在这里,每张纸上的画面,实际上都是1帧(Frame),而组成小电影的总画面数即帧数(Frames)。

帧率=帧数/时间,也就是翻页的速度。

通常以秒来做时间计量单位,则帧率的统计单位则是FPS(Frame Per Second,每秒显示帧数,对应媒体如视频、游戏等)或者Hz(赫兹,每秒刷新次数,对应硬体即屏幕)。

再来说说,不同的游戏帧率,在游戏体验上的差距有多大?

假设我们放慢上面动图的翻页速度,则小人动作卡顿迟缓;而如果加快翻页速度的话,小人的动作就会立即连贯通畅。

在理论上,帧率越高,视觉体验就更好

这个结论不仅仅适用于观看视频,在网页浏览、玩游戏等方面同样也很实用,尤其是游戏流畅度对帧率的要求很高。

一般而言,30FPS的游戏画面只能称之为「流畅」,比如早期的王者荣耀只有30FPS普通帧率模式,在游戏操作过程中总会有些卡顿的感觉,而后面开放60FPS高帧模式后,瞬间觉得游戏流畅许多。

目前王者荣耀已经官宣将在2021年1月份《破晓》版本首发90FPS超高帧率模式,游戏体验将要比现在60FPS更好上许多。

另外需要注意的是,硬体决定软体,屏幕刷新率Hz上限,决定媒体帧率FPS的上限。

比如在90Hz刷新率的前提下,既可以播放60FPS帧率的视频,也可以玩耍60FPS或者90FPS的游戏,但却绝不能玩耍120FPS帧率的游戏(游戏实际帧率无法超过90FPS)。

这也是前面为什么说「要想体验王者荣耀90FPS超高帧率模式,则手机必须要有不低于90Hz的刷新率」的原因。

除了刷新率影响游戏体验之外,触控采样率对游戏体验的影响也很大

触控采样率即「屏幕触控灵敏程度的数值表现」,触控采样率数值越高,屏幕的触控灵敏程度也就越高。

我们常说的「跟手」,其最大的硬体影响因素就在于触控采样率。

屏幕刷新率影响视觉观感的体验流畅,而触控采样率则影响操作的顺滑体验。

目前手机触控采样率已经飙到300Hz(华为nova8 Pro),而荣耀V40据爆料触控采样率将不低于270Hz,则极大概率和nova8 Pro同样的300Hz?

另外像黑鲨3S、ROG3、拯救者Pro这几款游戏手机的触控采样率都高达270Hz,预计2021年发布新的游戏手机时,也极有可能采用300Hz或者更高的触控采样率?

值得期待。


刷新率

点动成线,线动成面,大家都知道这句话,说的就是:无数个点连在一起,就可以看做是一条线,无数条线平行排列在一起,就可以看做是一个面。

在介绍刷新率之前,先介绍另外一个概念:帧率

什么是帧率?

小时候大家都玩过一个游戏:在很多张纸上画上不同的小人,然后将这些纸快速翻动,这些小人就好像是动了起来。

单独的这一个画面,就是一「帧」,每秒钟出现的帧的数量,就叫做「帧率」。

你画的连环画翻动的越快,画面就越连贯;你翻动的越慢,小人的动作就越不连贯。

帧率就是如此,帧率越高,动画效果越连贯;帧率越低,动画效果越不连贯。

而高刷新率屏幕,就是为了显示高帧率的内容

刷新率就是如此,60hz的刷新率就意味著1S之内,屏幕内容最多变化60次。

很显然,你的手机能渲染的动画帧数,肯定是小于等于屏幕刷新率的。

触控采样率:

触控采样率就是每秒钟「采样」的次数。

当你用手指在屏幕上滑动的时候,你自己会觉得你是「一直」在滑动屏幕,但屏幕不会这么觉得,屏幕会每隔一段时间识别一次你的触控,用高频的采样来模拟连贯的滑动。

很显然,触控采样率越高,你滑动的时候会感觉越顺手。如果触控采样率低,你就会觉得不跟手,如果触控采样率是1hz,显然此时屏幕完全无法识别滑动,只能识别点按了。


疑问与解答:

1、为什么说高刷新率屏更好?

回答:其实本质上是高帧率的显示更加流畅,而高帧率的内容必须要高刷新率的屏幕才能显示。

90帧的动画在90hz的屏幕上看,实际显示出来的画面就是90帧;而90帧的动画在60hz的屏幕上看,实际显示出来的画面就只有60帧了。

2、目前,高刷新率屏幕在哪些方面感知比较明显?哪些不明显?

回答:

感知明显的有:

  • 已经支持高帧率的游戏(如崩坏3、和平精英)
  • 日常使用(如QQ、微信、微博等)

感知不明显的有:

  • 地图类应用,大多数UI会自动切换回低刷新率模式来节省功耗
  • 暂不支持高帧率的游戏
  • 视频类应用,因为大多数视频帧率不高。

但是也是有高帧率视频的。另可以通过MEMC插帧技术来提高视频的帧率。

3、有些人说iOS「虽然是60hz,但不差于安卓的高刷新率」,是否正确?

回答:有可能

高帧率动画的前提是「动」。

就拿上文的「连环画」举例

iOS就像是画了60张小人,每一张小人都是依次排开,从纸的左侧均匀的画到右侧,那么1秒钟快速翻看这60张画,小人是匀速从指放左侧「跑步」到纸的右侧

而部分安卓系统和应用由于动画设计不好,画了120张画,前60张的小人在纸的左侧,后60张的小人在纸右侧,快速翻动这些画,那么小人会从纸的左侧突然跳到纸的右侧,就会出现断层。

但是这个问题的核心是:是部分安卓系统和应用的动画设计烂,导致高刷新率的优势下降

而不是:iOS的设计好让低刷新率的体验赶上了高刷新率。

学霸考了50分,学渣也考了50分,这是学霸考砸了,而不是学渣牛逼。

考差了的学霸该挨骂,但是考50分的学渣不能受夸。

不信可以对比iPad Pro和iPad Air4。同样是优雅的动画,120hz的iPad Pro那就比60hz的Air4更舒服


首先来科普一下刷新率和帧数。

  • 刷新率是指屏幕在1秒之内的刷新次数。是硬体侧的。
  • 而帧数是指游戏、视频等1秒之内的显示次数,是软体侧的。

肉眼可明显感知的刷新率或帧数都是在60。当低于60的时候,肉眼会明显地感知到屏幕画面在闪烁。有一次我去朋友单位,发现他的屏幕很闪,打开一开,才45Hz,我就给他调到了60Hz,瞬间世界和平了。

但朋友说他看起来并没有什么不同。

现在很多小视频的帧数是30或者45的,为了弥补画面的流畅性,所以很多大屏电视做了插帧计算。

主流的手游一般在60,但王者荣耀更新版本后也要上到90了。

手机屏幕上到90Hz或者120Hz的刷新率,有的人有感知,有的人就没有。比如在90Hz,我就觉得和60Hz没什么两样。上到120Hz,仔细看确实在UI动画切换时候有不同。

为了成本节约化,通常都是帧数和刷新率统一走。现在游戏FPS(帧率)都到90了,屏幕刷新率怎么也得90Hz起步。以后5G全面普及,估计大家的参数还得提升。

再来说触控采样率。

触控采样率顾名思义,就是对触控变化的采样频率。采样率越高,灵敏度自然就越高。

我们用手指按在手机屏幕上,有时候的移动是很小的。可能就是指腹的著力点从一侧转移到了另一侧,这个变化时间很短,距离也很小。这时候高采样率就发挥作用了,它能非常快速地捕捉到你的手指与屏幕间的力度和重点区域的变化,并反馈给系统。

体验综合总结

我们总爱说苹果手机的系统更流畅,更跟手。其实这就是iOS+屏幕硬体所实现的用户体验。iPhone X是2017年的产品,就已经实现了120Hz的触控采样率。而当时一些Android手机的触控采样率还在80Hz。

刷新率和触控采样率的结合表现,对游戏用户来说,感知是最为明显的。

我们普通人用手机,都是看一下,点一下,再看一下,再停一下。但手游是两个手指在屏幕上一刻不得闲,这时候刷新率给予视觉的反馈,触控采样率给予触觉的反馈就尤为重要了。

我们日常都爱说卡卡卡,但其实这种卡还是要分为看到的卡和摸到的卡。这两者都不卡就会觉得爽,这两者的其中一个不对劲,就怎么玩都是别扭的。

上半年,很多厂商都在谈屏幕刷新率提升。但只强调刷新率,其实只解决了看的问题。而真要给用户带来全面的体验提升,则一定要同时解决触控采样率的提升。

最近即将上市的荣耀V40手机,传闻就要采用120Hz的刷新率和300Hz的触控采样率。这简直就是干到了专业游戏机手机的体验。黑鲨是国内知名的专业游戏手机品牌,他们最新的黑鲨3s游戏手机,屏幕刷新率120Hz,触控采样率270Hz。

所以我个人对这款手机还是蛮期待的,不晓得实际上手体验如何。

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1.双缓冲和缓冲机制

当你眼睛看第N帧的时候,N+1帧甚至N+2帧已经绘制好了。如果是60fps,你实际操作的对应N+3帧,有约0.05s的时间差的样子。

2.触控采样率

比如一个屏幕是1080p,你1s完成全屏横向滑动,300的采样率下大概3像素点一个采样。考虑到闪电五连鞭13个动作可以一秒完成,手指一秒26个动作不成问题。分配到1个动作只有10个点,这还可以接受。

但是早期的屏幕采样率很低甚至只有60,那如果有闪电鞭的手,一个动作只能检测到2个点,如果动作再快一点就可能没法有效记录轨迹,造成错判。

例如我之前用999元某安卓机型,打字都要放慢速度,否则会有你一串五连鞭下去漏掉一两个。我起初以为是安卓通病,后来换P30 Pro才发现并非如此。

当然,光刷新率高,动画跟不上也难受。动画就算跟得上刷新率,如果过渡的很奇怪也会很难受。就算流畅且过渡优雅,占用内存很大也难受。

为了解决这个问题,华为推出了方舟编译器。而解决流畅问题的重点是对应的runtime,倒也不是方舟编译器本身。就像当年谷歌用art替代了davlik极大的提高了速度的原因有类似之处。

当然,这个领域做的最好的毫无疑问是苹果,有自己的clang和swift,又是llvm主导者之一,又在os领域有深厚积累。华为仍然是在尝试在模仿中走出自己的路。

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今天的nova8系列在这方面也会有独特的优势,欢迎关注。


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