Qual a relação entre FPS e Hz em jogos?

É super normal ouvir alguém falando: "cara, quero comprar um monitor gamer, 144hz e pá pra ficar fodão nos jogos!" 

Mas isso realmente faz tanta diferença? Leia mais e descubra!

Qual a relação entre FPS e os Hertz do meu monitor? 

Ainda quando eu jogava Call of Duty 4 on-line escutava alguns amigos falando "eu só consigo jogar se estiver com mais de 100 FPS" ai eu me perguntava: "como eles enxergam mais de 60 FPS?"

Durante muito tempo achei q era bobeira isso, mas depois de estudar computação gráfica e me aprofundar um pouco mais sobre FPS e como as coisas funcionam dentro da GPU para fazer meu TCC da faculdade sobre multiprocessamento com GPU's descobri uma séries de coisas que normalmente quem fala isso no mínimo não entende o que se passa dentro do computador quando esta jogando.

Vamos aos pontos, a relação entre FPS e os Hertz é direta, quase 1×1. A grosso modo, podemos relacionar em uma tabela da seguinte maneira:

Ou, de uma maneira técnica:

Frames per second ou FPS é a quantidade de vezes que a sua GPU (em conjunto com o seu processador e com leve o auxílio dos demais componentes de hardware) consegue gerar uma imagem para ser enviada ao monitor e então "desenhada" por ele na tela.

No processo de desenho, dentro do monitor e "idependente" do hardware, temos a taxa de atualização do display ou os famosos Hertz fazendo seu trabalho. Esta é medida da capacidade que um monitor tem de desenhar uma imagem na tela em 1 segundo, ou seja, quando maior, mais vezes o monitor consegue atualizar sua imagem e assim lhe entregar mais informações. Veja o vídeo abaixo:

Neste vídeo podemos ver claramente a diferença. Mas qual a relação dela com os FPS? Simples, e ela se chama screen tearing

Vê este recorte no meio da cara personagem? Então este é o tearing e ele é o responsável pela relação entre o FPS e a "quantidade de Hertz" do seu monitor. 

Ele basicamente significa que sua placa de vídeo conseguiu renderizar mais quadros por segundo (FPS) do que seu monitor pode pintar na tela (taxa de atualização, hertz), ou seja, não importa se você tem um monitor com painel TN de 240Hz se sua GPU consegue lhe entregar apenas 60 FPS, não haverá diferença, sendo o inverso correto também, ter uma GPU que entregue 240 FPS com um monitor de 60Hz.

Entenderam agora a relação exemplificada na tabela acima? Não há problemas em sobrar Hz, mas há problemas em sobrar FPS.

O Vertical Sync

Todo mundo que joga sabe que antes de mais nada "é bom desabilitar o vertical sync por que perde FPS". 

Basicamente a "perda" de FPS não é uma perda, mas sim o software corrigindo a geração de quadros da GPU para que ela acompanhe o monitor. E como o vSync faz isso? Reduzindo ou limitando seu FPS na quantidade máxima de hertz configuradas na sua taxa de atualização da tela. 

Mas felizmente o mundo evolui e temos alternativas melhores ao vSync, porém não é o foco aqui e se você quiser saber mais sobre isso veja este vídeo sobre o AMD FreeSync e o nVidia gSync.

Resumo da ópera: FPS e "hertz" tem relação sim!

Mas o que ainda faz diferença é a sua skill no jogo. 

Detectar luz e movimento realmente são coisas bem diferentes e claro, ter um conjunto que lhe entregue uma performance monstruosa em que 60% dela é jogada fora quando você entra no CS:GO e tira todo os efeitos visuais e coisas como anti-aliasing é realmente estranho. Mais estranho que dizer notar diferenças em mais de 60 FPS. 

Até arrisco dizer que o fato aqui não é ver, mas saber que você esta com mais de 60 FPS, o fator psicológico conta bastante. Vide os players no ultimo major que reclamaram de jogar em um i5 um jogo criado na época dos i7 2xxx que tem hoje 30% da performance de um i5 de sexta geração. E ainda tinha uma GTX 1070 para fechar o conjunto.

Assuma sempre que para que um jogo flua de maneira satisfatória e não haja perdas na experiência, ele deve rodar a no mínimo 30 FPS constantes (constantes = não menos que isso). Acima disso é bom também mas não quer dizer que você terá vantagens sobre os outros jogadores ainda mais considerando a meneira como os jogos tratam hoje os lags de rede.

Considerando todas as premissas apresentadas, um setup ideal para jogos deve considerar as seguintes regras:

  • Tempo de resposta do monitor (grey-to-grey) ideal para jogos entre 1ms e 5ms sendo que, quanto menor ele for, melhor.
  • Uma GPU que possa rodar seus jogos a no mínimo 60 FPS médio e 30 FPS constantes.
  • Um bom sistema de refrigeração e alimentação elétrica. Falhas nestes sistemas geram quedas significativas de FPS.
  • Um ping baixo, principalmente em jogos de tiro (CS:GO, e afins) pois esse sim pode afetar sua skill, de maneira bem significativa.

Sendo isto o básico, a escolha dos componentes que vão entregar o desempenho desejado é diretamente ligado ao seu dinheiro, massssssss! Isto é assunto para um próximo post! ehehehhe.

Bônus

Eis um vídeo que gravei com meu setup rodando em média uns 240 ~ 300 FPS e fiz downgrade para 60 FPS (constantes) e 60Hz, não há tearing e o jogo flui normalmente e a única coisa que ficou zuada foi o fato de que esqueci de deixar na resolução original e o editor fez um upscale para full-hd deixando esse blur escroto na tela.

Para quem se interessou na build, segue:

Intel Core i7 6700, MSI GTX 1070 Gaming X, 16GB Ddr-4 g.Skill 3200Mhz, SSD Samsung 960 Evo, cooler Corsair H75, fonte XFX XTR 750W, placa mãe Gigabyte GA-Z170X Gaming 3 e dois monitores Samsung CFG70 de 144Hz e 24". Fotinha:

PC

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