Os jogos de 30 FPS vieram para ficar. Aqui está o porquê

Os consoles PlayStation 4 e Xbox One ofereciam uma pequena lista de jogos a 60fps, assim como a geração anterior. No início da geração atual, parecia que os jogos a 60fps se tornariam o novo normal. Agora, 30fps estão de volta  no PS5 e no Xbox Series X. Por que?

Qual é o problema com os quadros?

Para garantir que todos estejam na mesma página, a taxa de quadros de um videogame é o número de imagens sequenciais exclusivas exibidas na tela. Esses frames são “renderizados” pelo dispositivo do jogo e enviados para o display.

Existem duas razões principais pelas quais taxas de quadros mais altas podem melhorar a experiência e a apresentação dos videogames. Primeiro, mais quadros equivalem a um movimento mais suave na tela. Quanto menor a taxa de quadros, maior será a lacuna no movimento visível. Vá baixo o suficiente e as coisas parecerão uma apresentação de slides, mantenha a taxa de quadros alta o suficiente e as coisas parecerão suaves.

Quão baixo é muito baixo? A animação normalmente é feita a 12fps (com taxas mais altas para cenas de ação). Os filmes cinematográficos são filmados a 24fps e o conteúdo da TV tende a ser a 30fps. As imagens da câmera de ação geralmente são capturadas a 60fps, pois é provável que contenham movimento rápido.

Pode parecer que 12 fps ou 24 fps deveriam ser adequados para um videogame, mas é apenas metade da história. Como os videogames são interativos e respondem às entradas de controle do jogador, é muito mais do que seus olhos podem ver. É também sobre a rapidez com que o feedback dos seus olhos reflete o que você está dizendo ao jogo para fazer usando os controles.

Este diagrama indica com que frequência o mundo do jogo é atualizado em taxas diferentes. Observe como os intervalos são grandes em 30fps em comparação com 60fps.

A 60fps, o estado do jogo na tela é atualizado duas vezes mais que a 30fps. Isso significa que deve levar metade do tempo para que suas informações e eventos no jogo sejam comunicados a você. É útil pensar na taxa de quadros como uma resolução “temporal”. Quanto mais frames forem renderizados, mais informações você terá sobre o que está acontecendo.

Por que 30fps ou 60fps em particular?

Os números da taxa de quadros são arbitrários e um console pode (e produz) quadros em qualquer taxa até seus limites tecnológicos. Então, por que focar em 30fps e 60fps? Tem a ver com a taxa de atualização dos monitores que usamos e com os padrões de transmissão da televisão.

Historicamente, em regiões NTSC (como os EUA), a taxa de atualização é arredondada para 60 Hz, o que significa que um máximo de 60fps pode ser exibido. Nos territórios PAL, as televisões estavam limitadas a cerca de 50Hz, o que equivale a 50fps.

Aqui você pode ver o modulador RF (Radio Frequency) de um antigo Sega Megadrive marcado como “PAL”, o que significa que ele espera uma TV com frequência de 50Hz.

Se um jogo não pudesse ser executado nessas taxas de quadros, a próxima melhor solução seria atingir metade da taxa de atualização, pois isso permitia quadros com ritmo uniforme que correspondessem à taxa de atualização, persistindo por duas atualizações por quadro. Se a taxa de quadros não for exatamente dividida pela taxa de atualização da tela, isso causará quadros interrompidos e “rasgados”. Isto ainda é relevante hoje, uma vez que a maioria das TVs modernas estão limitadas a 60Hz.

Você pode pensar: “mas e os filmes de 24fps na TV?” Esse é um problema que ainda existe hoje, e diferentes TVs têm maneiras diferentes de lidar com essa discrepância. Isso geralmente leva a um movimento instável conhecido como ” trepidação suspensa ” e é por isso que as fotos panorâmicas parecem tão agitadas quando um filme de 24 fps é exibido em uma TV.

Hoje em dia, as TVs e monitores com taxa de atualização variável (VRR) resolvem esse problema, permitindo que o monitor altere sua taxa de atualização para qualquer que seja a taxa de quadros, mas levará algum tempo até que esse recurso se torne a norma.

Alguns jogos de console agora oferecem um modo de 40fps para jogadores com tela de 120Hz . Já que 40 se divide igualmente em 120, mas não em 60. Isso oferece um bom meio-termo entre o tempo de resposta rápido de 60fps e os requisitos de hardware mais baixos de 30fps.

O incentivo para 30fps é poderoso

A grande questão é: por que os jogos agora nos consoles da geração atual só oferecem a opção de rodar a 30fps (ou 40fps) quando são muito mais poderosos do que antes?

Existem dois fatores em jogo aqui. A primeira é que um console representa um conjunto fixo de recursos de desempenho. Isso significa enfrentar um triângulo de ferro formado por resolução, complexidade do jogo e taxa de quadros. Todo jogo deve equilibrar esses diferentes aspectos para produzir uma experiência final satisfatória.

Como a grande maioria dos monitores usados ​​pelos proprietários de console são (por enquanto) monitores de 60 Hz, existem apenas dois alvos de taxa de quadros viáveis: 30fps e 60fps.

Observe que 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15 e 20 quadros por segundo são divididos igualmente em 60 Hz. Infelizmente, nenhum número entre 30 e 60 se divide em 60, e nenhum dos números abaixo de 30fps oferece o que a maioria dos jogadores consideraria uma experiência jogável. Portanto, mesmo que um determinado jogo consiga gerenciar 35 ou 45 quadros por segundo estáveis, não há como exibir isso corretamente em uma televisão típica.

Então, por que não focar apenas em 60fps? É aqui que entra em jogo a natureza de plataforma fixa dos consoles. A meta de 30fps oferece o maior “tempo de quadro” na taxa de quadros mais baixa que os jogadores tolerarão. Quanto mais tempo você tiver para renderizar cada quadro, mais detalhes e efeitos poderão ser incluídos no referido quadro. Também dá à CPU mais tempo para fazer cálculos que podem não ter nada a ver com gráficos. Assim, por exemplo, seu jogo de mundo aberto pode ter simulações de IA ou física mais sofisticadas porque a CPU tem mais tempo entre cada quadro para fazer o trabalho.

À medida que cada novo jogo tenta superar o próximo em termos visuais e recursos, ter o dobro do tempo de quadro para atingir seus objetivos é incrivelmente tentador. Afinal, capturas de tela e trailers de 30fps não mostram altas taxas de quadros!

As pessoas não mudam

Haverá um ponto em que os jogos de console a 30fps serão coisa do passado para sempre? O problema aqui não é de tecnologia, mas de pessoas. Contanto que o jogador médio de console esteja feliz em jogar a 30fps, os desenvolvedores ficarão felizes em aproveitar esse grande tempo de quadro para pintar sua tela.

30fps provavelmente permanecerão o limite inferior aceitável para sempre. No entanto, à medida que as TVs e monitores que podem exibir em qualquer taxa de quadros arbitrária se tornam difundidos, é provável que vejamos mais jogos oscilando livremente entre 30 e 60 quadros por segundo ou rodando em taxas de quadros fixas, como 45 ou 50. Ainda assim, suspeitamos que mesmo os futuros consoles com dez vezes o poder dos sistemas atuais irão gravitar para as taxas de quadros mais baixas que os jogadores aceitarão em busca dos visuais mais deslumbrantes possíveis.