Wat zorgt er voor fps?

Renderen is het opbouwen van het plaatje. De programmeur heeft een aantal figuren in de computer beschreven door hun hoogte, breedte, diepte en locatie op te geven.

Jij als gebruiker bent (relatief) vrij om overal je virtuele camera neer te zetten. Hoe het plaatje op je monitor er uit komt te zien is afhankelijk van die positie en ook de positie van de objecten zelf die in beeld moeten komen. Hoe dat er allemaal precies uit komt te zien is tijdens het programmeren niet zeker. Het hele plaatje zal dus berekend moeten worden tijdens het spelen (tijdens "runtime" noemen we dat).

Zo’n positie berekening zijn ingewikkelde formules waarbij tot ver achter de komma gerekend moet worden. We hebben het hier namelijk niet over simpel optellen en aftrekken, maar over de tak van wiskunde die de "goniometrie" wordt genoemd en bol staat van sin(x), cos(x) en tan(x) berekeningen. Sommige goedkope calculators hebben als merkbaar tijd nodig om één zo’n berekening uit te voeren en de computer, meer precies de grafische chip, moet er honderden doen.

En dat allemaal om 1 frame op je beeld te toveren. In het volgende frame ben jij al wat verder gelopen in je virtuele wereld. Dan moeten al die berekeningen opnieuw. En bij zo’n 50 tot 75 frames per seconde moeten al die berekeningen dus óók 50 tot 75 keer per seconde berekend worden. Dat is een flinke klus waar dus veel snelle rekencapaciteit voor nodig is.

Een grafische processor (GPU) is gespecialiseerd in dit soort goniometrieberekeningen en zal dus het leeuwendeel van dit soort berekeningen toegewezen krijgen.

Een GPU is een gespecialiseerde processor. Daarmee is hij typisch goed in één taak, maar veel slechter in andere taken.

Een CPU, aan de andere kant, is een generalist. Hij kan alle taken redelijk, maar is nergens super goed in.

Wanneer een programmeur uitkomsten van berekeningen nodig heeft, dan kan hij kiezen door welke processor hij ze uit laat voeren. Omdat de GPU goed is in taken die met het renderen te maken hebben zal hij de meeste van dit soort taken door die processor laten doen, maar in een game gebeurt veel meer.

Scores moeten worden opgeteld, het toetsenbord en de controller moeten worden uitgelezen, er moet data naar het geheugen worden geschreven en talloze andere gewone berekeningen moeten worden uitgevoerd. Dat is allemaal werk voor de gewone CPU.

Beide (!!!) zijn dus héél belangrijk voor een hoge frame-rate, maar speciaal voor 3D kun je vaak het beste wat meer in een goede GPU investeren.