Gamer: verdades y mentiras sobre la importancia de los FPS en los videojuegos

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¿Un juego a menos de 30 FPS es injugable?. ¿Qué tal a 15 FPS?. La gente habla, no sabe, no conoce por experiencia propia, opina de todos modos… es hora de desasnarnos y entender realmente cómo funciona el asunto de los Fotogramas por Segundo y cómo afecta la perfomance de los videojuegos.

Gamer: verdades y mentiras sobre la importancia de los FPS en los videojuegos

Por Alejandro Franco – contáctenos

Gente que habla pero no sabe. Fanfarrones que alardean de las supercapacidades de su costosa aceleradora gráfica… pero no tienen ni idea de lo que están hablando (e, igual, opinan). Mitos y verdades sobre los FPS – frames per second / fotogramas por segundo – que intentaremos aclarar de manera definitiva en esta nota.

¿Qué son los FPS?

Antes de lo digital existió lo analógico. Antes de la cámaras digitales se grababan (filmaban) las películas en celuloide. Inventado a finales del siglo XIX por los hermanos Lumière, el cinematógrafo fue el invento que permitió capturar la realidad (tal como la conocemos) en movimiento. Para hacerlo se precisaba una cinta hecha de celuloide – la cual venía dividida en cuadros o fotogramas – y una cámara, la cual consistía en una caja cerrada donde iba montada la cinta de celuloide sobre unos carretes, un lente y, detrás de este, un diafragma que permitía entrar la luz exterior al interior de la caja. Cuando el operador filmaba abría el diafragma – y como el celuloide era particularmente sensible a la luz -, la exposición hacía que las imágenes externas quedaran impresas en un cuadro de la película. Es básicamente el mismo principio de la fotografía con la diferencia de que el operador hacía pasar a velocidad la película de celuloide delante del diafragma y, por ello, iba grabando decenas de fotografías de la escena que tenía delante de la cámara… con la diferencia de que, si en ésta había movimiento, cada ligera alteración quedaba registrada en la cinta de celuloide.

Las primeras cámaras no tenían un motor propio – que generara una velocidad constante para pasar los fotogramas de la cinta delante del diafragma – así que eran operadas a mano con una manivela. De ese modo fue que descubrieron que, si bien una escena en movimiento quedaba registrada en filme y podía ser proyectada en el cine, la velocidad de los movimientos de las imágenes estaban mal ya que personas, animales y objetos se movían de manera demasiado rápida. Fue necesario dejar de lado los procedimientos artesanales – que la velocidad de la grabación dependiera del puño del operador y de la eficiencia de los engranajes internos de la cámara – y se comenzaron a producir cámaras con motor propio, las que rodaban a una velocidad constante que incluso podía ser manipulada (algo que terminó dando a luz, sin querer, a los primeros efectos especiales como cuadros congelados / desaparición de cosas entre un cuadro y otro, movimiento acelerado y movimiento en cámara lenta).

En ese proceso de refinamiento de los procedimientos iniciales creados por los Lumière, técnicos y científicos comenzaron a descubrir un par de cosas interesantes sobre la velocidad de grabación: la primera fue cuando se empezaron a experimentar con dibujos animados – cada frame de animación era dibujado a mano (con una ligera variación sobre el frame anterior), luego fotografiado y pasado a la cinta de celuloide -, descubriendo que una animación simple puede verse fluida a los 12 fotogramas por segundo (sí, leyó bien: 12 FPS es lo mínimo para que el ojo humano no vea una animación tosca que va a los saltos). Mientras que un dibujo animado es un ente irreal (y la mente del espectador puede aceptarlo perfectamente en su propia abstracción), en cambio en la filmación de una escena cotidiana donde hay personas, animales y objetos reales en movimiento resultaba necesario rodar a mas de 12 FPS para se viera realista. Las opiniones de los expertos comenzaron a diferir – Thomas Edison decía que nada puede verse real con menos de 46 FPS – y pronto se vió que era necesario dictar un standard para la industria ya que había estudios que rodaban películas a 20 FPS y otros a 26 FPS.

Mas allá de que si lo de Edison era una exquisitez, lo cierto es que había dos realidades ineludibles para la época: el celuloide era un material muy caro y muy inflamable, y filmar a 46 FPS significaba generar un montón de cinta filmada costosa e inestable, algo que se podía obtener con similar resultado pero con muchos menos frames (y por ende, con mucho menos consumo de celuloide). La industria adoptó el standard de 24 FPS – el cual se mantiene hasta el día de hoy – y la gente estuvo conforme con los resultados. El otro punto por el cual no era preciso excederse en los FPS es que las técnicas de rodaje de la época eran estáticas, lo cual no difería demasiado de lo que es teatro filmado. Los directores condimentaban el lenguaje visual con primeros planos y pequeños paneos de escena, pero no existía manera de rodar planos en movimiento – por ejemplo un acercamiento en profundidad al interior de una escena – ya que ello requería técnicas, máquinas y lentes especiales que terminarían por crearse décadas mas tarde. Ni siquiera plantar la cámara en un auto y rodar el viaje garantizaba resultados de calidad, no solo por la cuestión de sensibilidad de película, lente y elementos estabilizadores, sino porque para dar una sensación de movimiento rápido realista – en especial el blur provocado por la vista borrosa del paisaje de alrededor cuando se viaja a una velocidad medianamente elevada – precisaba que el rodaje fuera hecho en una cantidad de FPS superior a las 24 standarizadas por la industria.

Mito: un juego a 15 FPS es injugable

Respuesta: ni. Dijimos: el cerebro acepta un dibujo animado a 12 FPS, y está acostumbrado a la perfomance cinematográfica de 24 FPS para situaciones con seres y objetos reales en movimiento.

Cuando yo veo una película con personas que se mueven de manera fluida a 24 FPS en realidad estoy viendo 24 fotografías de similar calidad (pero pequeñas variaciones ya que hay movimiento) que se proyectan a lo largo de un segundo. Pero eso no es lo que ocurre en un videojuego simplemente porque se trata de otro universo con otras reglas. Es una simulación de la realidad cuyos parámetros de calidad gráfica pueden ser seteados de manera individual. Puedo definir que no haya blur de movimiento si me subo a bordo de un auto; puedo definir que los árboles y las montañas sean borrosas y los personajes en primer plano sean nítidos. Puedo alterar la profundidad de campo – a qué distancia de lejanía mi personaje empieza a ver borroso como si se tratara la vida real -, y puedo alterar la nitidez y suavidad de los bordes de los objetos en pantalla así como la fidelidad de los efectos de luces, sombras y difuminados (humo, niebla, explosiones, etc). Esos parámetros no los puedo alterar cuando veo una película como Los Vengadores. No puedo definir que Hulk se vea mas borroso o que las escenas en el espacio usen menos estrellas y blur de movimiento. En una película cada fotograma es de una calidad fija mientras que en un videojuego cada fotograma es generado al instante de acuerdo a los parámetros gráficos definidos por el usuario y de acuerdo a la potencia del procesador / cantidad de memoria disponible / potencia del chip gráfico preinstalado.

Es mas: los FPS en un juego no son una constante, varían de una escena a la otra. Si yo voy por las laderas del Himalaya (en Far Cry 4) y miro el suelo, quizás obtenga 40 FPS; pero si levanto la vista, empiezo a caminar y comienzo ver todo lo que me rodea los FPS bajan a 25 y, cuando me encuentro rodeado de 10 enemigos en medio de una balacera plagada de explosiones, los FPS descienden a 20. Es obvio que si el chip gráfico es super potente (caso de las aceleradoras) el nivel de FPS es casi constante mientras que en una integrada (chips Intel o las Radeon Light de las notebooks) los FPS suben y bajan con mayor diferencia de acuerdo a la intensidad gráfica que precisa cada escena.

Para medir la perfomance gráfica de un juego puede utilizar un software externo como Fraps o, bien, el mismo juego viene con una utilidad de testeo de rendimiento, cosa de ir probando distintos seteos gráficos y ver cuántos FPS / qué grado de fluidez se obtiene. Lo que ocurre con estos testeos es que obtiene un valor máximo, un mínimo y un promedio de FPS de acuerdo a las mediciones hechas en secuencias estáticas, dinámicas y en las mas intensas del juego, cosa de descubrir cómo se comportará el mismo de acuerdo a la intensidad de lo que ocurre en pantalla en ese mismo momento.

Es por eso que un valor de 15 FPS – como valor promedio – no es irrazonable para obtener calidad y fluidez en un juego. Es posible que tenga picos de fluidez de 18 / 20 FPS y puntos bajos de 12 FPS – que, según vimos, es lo mínimo que puede captar el ojo humano sin notar problemas de fluidez en la perfomance -. A su vez el cómo esos 15 FPS promedio se ven fluidos dependen del grado de optimización del juego. Mas allá de lo que uno experimente con el panel de control de seteos gráficos de un juego (y su correspondiente testeo), el tema es si – además de esola programación del juego puede tomar decisiones por su cuenta para mejorar la fluidez de la perfomance. En un juego como Just Cause 3, el juego va a los saltos a los 15 FPS simplemente porque – en una secuencia muy elaborada como la inicial, el tipo va montado en el ala de un avión, hay cañonazos para derribarlo, se ve debajo un enorme valle plagado de casas y edificios ardiendo o volando por los aires – el juego insiste en dibujar todos los elementos gráficos de la escena. En cambio en un juego como Far Cry 5 (y, en general, toda la saga Far Cry) usted puede ir en un auto a toda velocidad por la carretera y ve como, a lo lejos, se materializa un convoy enemigo ya que el juego no se encapricha en tratar a todo eso como un mundo real sino que es selectivo y va agregando objetos dentro de un límite marcado por lo visible para el jugador. El convoy enemigo no se dibujó hace 5 minutos y viene en camino desde el pueblo cercano sino que se dibujó a la vuelta de la colina, en la curva que está a un km del espectador y que es donde el jugador puede ver que da vuelta para encararlo. O quizás dibuje un convoy enemigo con 5 soldados en vez de 10 ya que el entorno visual es muy elaborado en ese momento del juego (hay montañas, animales, humo, etc) y poner mas personajes reduciría de manera dramática la perfomance del mismo. El juego incluso puede rebajar la calidad de la textura de, por ejemplo, el suelo del bosque donde me encuentro si yo voy corriendo y la programación se da cuenta de que no puede procesar todo lo necesario a esa velocidad sin sacrificar la fluidez de movimiento.

Quienes mas entendemos de todo esto – la diferencia entre 15 FPS fluidos y 15 FPS que van a los saltos en un juego no optimizado – son los Low Specs Gamers (jugadores de bajos recursos), los que carecen de aceleradoras gráficas y deben confiar en la cantidad de memoria RAM libre, potencia de procesador y capacidades del chip gráfico integrado para obrar milagros y hacer fluida la perfomance del juego. Y créanme: allí es cuando se descubren cuáles son los juegos que están realmente bien programados y optimizados, y cuáles son bestias burdas devoradoras de recursos que descansan toda su tosca programación en la explotación de los caballos de fuerza que tienen las aceleradoras gráficas bajó el capó.

A toda costa debo obtener mas de 15 / 18 FPS

Respuesta: no. Si usted posee una computadora de bajas prestaciones gráficas (una con gráfica Intel, caso típico), regule los seteos gráficos al mínimo… pero no a costa de hacer sacrificios estúpidos que vuelvan al juego un bodrio en lo visual. Hay gente que toquetea la profundidad de campo, o que mete mods para hacer desaparecer el agua de los ríos o rebaja por debajo del mínimo la calidad visual de objetos y personajes (y quedan todos cuadriculados o desdibujados). ¿De que sirve correr a 40 FPS algo que se ve como un bodrio?. Debe haber un equilibrio entre los estéticamente aceptable y la fluidez de movimiento. Si aún con todos los seteos de fábrica puestos en mínimo ni se araña los 15 / 18 FPS de promedio (se estanca en 11, 10 o menos, o los 15 obtenidos no son definitivamente fluidos), entonces abandone la tarea y desinstale el juego.

Aceptar las limitaciones de su computadora / chip gráfico es algo que le va a simplificar la vida. Como usuario de una notebook Intel con gráfica Intel ya tengo por demás de claro que nunca podré correr un juego bestial como Cyberpunk 2077. Si insisto metiéndole mods que lo fuerzan a resoluciones de 640×480 (!!), que me permiten obtener una perfomance fluida de 25 / 30 FPS a costa de matar todo lo visual que hace interesante el juego…, ¿cuál es el estimulo para jugarlo?. Mas vale haga una investigación de campo en YouTube y busque qué juegos corren con su modelo / marca de chip gráfico o aceleradora (y viendo que tan fluida es la perfomance en las grabaciones de muestra – recuerde que grabar un juego al jugarlo le chupa unos 3 – 4 frames por segundo debido al consumo de recursos del programa residente -).

No son las mismas exigencias de FPS para un juego single player que para uno multiplayer

Aceptando que 15 / 18 FPS (en un juego optimizado) es por encima de lo tolerable, si su juego le brinda de manera natural 30 FPS o mas (usando seteos de fábrica y sin instalar mods que provoquen una carnicería en lo visual para elevar la perfomance) entonces el rendimiento es lo suficientemente bueno para poder correrlo en modo multijugador. Por supuesto, hay mas detalles para considerar. Jugar multiplayer a 30 FPS con seteos mínimos y resolución 1280×720 no es recomendable porque, si bien consiguió animación de fluidez, lo que usted precisa es por lo menos un seteo gráfico de calidad media o una resolución por lo menos mayor. Imagine un juego desenfrenado de tiros tipo Fortnite: usted precisa distinguir si eso que está viendo a la distancia es la cabeza de un enemigo o un defecto del paisaje. Necesita ver con precisión si eso que vio moviéndose rápido era otro jugador cabeceando detrás de una columna. Si usted obtiene 40 FPS pero ve todo cuadriculado está en tan mala posición como si viera todo bien pero a 20 FPS. Los juegos multiplayer precisan una calidad gráfica mínima (seteos medios o superiores), una resolución igual o superior a 1366×768 y los dichos 30 FPS o mas si puede. Se trata de captar sutilezas del escenario y de reaccionar de manera rápida.

30 FPS es un bodrio, 60 FPS es lo mínimo, 144 FPS o mas es la gloria…

Tonterías. 15/18 FPS para single player está bien, 30 FPS para multiplayer va bien. Obtener mas FPS tiene que ir relacionado con mayor calidad visual y allí hay una matriz de equilibrio. ¿De qué me sirve obtener 90 FPS con calidad gráfica mínima y seteo 1280×720?. Mas vale subir la calidad gráfica a costa de los frames, cosa de obtener un juego mucho mas bonito y satisfactorio con, quizás, 40 FPS.

Ahora hablemos de un mundo ideal donde el dinero no es problema. El cerebro humano está cómodo con 30 FPS, sería su standard. Cuando incrementás la cantidad de FPS (por encima de 30) el cerebro humano se satura y comienza a percibir una sensación de irrealidad. ¿A partir de que cantidad de FPS ocurre esto?. Es difícil decirlo porque cada persona es diferente. Hace unos años Peter Jackson volvió al mundo de fantasía de J.R.R. Tolkien y se despachó con una nueva trilogía basada en El Hobbit. Cuando rodó el primer filme de la nueva saga decidió hacer un experimento y hacer un rodaje paralelo con una cámara digital seteada a 48 FPS. El resultado final (del que pueden apreciarse muestras en YouTube) le desagradó a todo el mundo. No, no había cambios en la iluminación, maquillaje, escenarios o vestimenta de los artistas. Era exactamente el mismo filme rodado a mayor cantidad de fotogramas por segundo… pero se veía muy raro. En las escenas en exteriores te daba le impresión que te ibas a caer dentro de la pantalla; y el exceso de FPS te daba una sensación de 3D que no terminabas por disfrutar. Incluso en interiores no se veía como una película sino que parecía una sitcom rodada en un estudio. Era algo molesto, obstrusivo.

Por supuesto el experimento de El Hobbit en 48 FPS estaba aplicado a algo donde tu eres solo el espectador pasivo y estabas viendo gente y cosas reales. En cambio en un juego – que es algo interactivo disparado a 60 FPS o mas – esa sensación de tridimensionalidad e irrealidad transforma tu experiencia. Ese mundo simulado creado por gráficos – porque uno siente menos rechazo por un dibujo que por algo real – a ese framerate resulta menos chocante que un filme a 60 FPS, y posiblemente genere un caudal de adrenalina extra que influya en la experiencia.

Los gamers profesionales – los que participan en E-Sports – se manejan con resoluciones 4K y 144 FPS en pantallas enormes. Su ojo está entrenado para percibir – en ese entorno irreal, tan instantáneo e intangible – cualquier cambio mínimo del ambiente y actuar en consecuencia, ya sea una partida de disparos contra otro equipo, corriendo una carrera de autos o luchando contra una horda interminable de monstruos. Pero no todo el mundo tolera eso imaginen correr un Need for Speed en esa resolución y a esa cantidad de FPS con la vista pegada a 30 cm de la pantalla: cómo el motion blur de llevar una Ferrari a 350 KM/h no va a revolverte el estómago aunque se trate simplemente de una simulación que ves en un monitor y no es ni obligatorio ni necesario para disfrutar de un buen juego online.

Por eso yo creo que 15/18 FPS están bien para el jugador ocasional single player, 30 FPS es el standard para el jugador habitual / multiplayer standard y 60 FPS ya es un lujo que pocos pueden alcanzar (y con una resolución full HD 1920×1080 está super bien) pero que me parece ok. Forzar a ir por mas (4K y 144 o mas FPS con un super equipo) no sé si vale la pena, salvo que quiera fanfarronear / quemar el dinero o, quizás, probar suerte en los E-Sports. Los juegos son la recompensa para la jornada de trabajo, el momento de ocio para limpiar la mente, el tiempo para generar otro tipo de sensaciones. Invertir en una Ferrari para algo que hacés solo 2 o 3 horas por día es un desperdicio de recursos (además de que un deportivo de costo mas accesible – que cuesta menos y te da un poco menos de velocidad porque tiene un poco menos de potencia – te podría haber brindado una experiencia igual de satisfactoria y te hubiera sobrado dinero). Es ridículo obsesionarse con que lo mas caro / lo mas potente es lo mejor porque, en realidad, todo se trata de buscar lo que es adecuado para uno. Lo que vaya bien con mi presupuesto, lo que vaya bien con mis expectativas. Quizás un combo Ryzen / Radeon le resulte muy satisfactorio para el uso que le vaya a dar, ahorrándose la mitad de dinero de lo que podría haber salido un combo Intel / GeForce. No todo el mundo precisa una Ferrari para ir al supermercado todos los días. Presupuesto y expectativas son los factores para tomar una decisión sobre su próxima computadora a adquirir, especialmente si tiene interés (mucho, poco, constante, intenso!) para usarla con videojuegos.