游戏画面FPS测试工具 Fraps 2.5.4

游戏画面FPS测试工具 Fraps 2.5.4  

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简 介：

       能够将游戏过程中画面的帧数显示在屏幕上，支持任何一款用微软DirectX制作的游戏
 

       Fraps 使用指南

       Fraps挑战传统固定场景测试

       从显示卡产业诞生之初，各种显卡测试软件也就应运而生，不经意间，显卡产品在测试软件中跑出的成绩成了厂商标榜自己产品和消费者购买参考的重要途径。但我们只要稍微注意一下现在主流地3D Benchmark软件，你就会发现它们的测试实现方式都是大同小异：通过固定场景的实时渲染速度为参考得到相应的分数值。于是不知从何时开始，精明的厂商们兴起了针对这些固定场景3D Benchmark测试软件优化的风气，而且愈演愈烈，直至前一阵nVIDIA与FutureMark就3DMark03中厂商优化驱动表现出来的巨大“威力”，使我们更进一步的认识到当前主流的基于固定场景渲染的测试软件或者游戏的测试脚本已经无法满足“真实反映显卡性能”的要求，事实证明这种固定场景的测试软件或者某一游戏测试场景只要稍有点名气，它们都逃不过厂商针对专门优化驱动的“魔爪”。

       正当众多的显卡发烧友们对于目前测试软件的真实性感到绝望的时候，我们今天要介绍的主角，一款名为Fraps的软件给我们带来的新的希望。它和以往测试软件最大的不同就在于不受限制于任何固定的场景，而是通过实时记录玩家运行的任何一款游戏的显示帧数来评估显卡性能的。正是因为这一点，以往厂商惯用的针对固定场景代码优化驱动在它身上是不可能奏效的，除非驱动能做到对图形API层（具体说就是DirectX或者openGL）的性能优化，不过这样的优化恰恰是我们所需要的。说了这么多，大家是否对Fraps已经产生了浓厚的兴趣了呢？呵呵，不要着急，我们下面就来全面了解Fraps。

Fraps的发展历程

       其实Fraps最初的版本早在几年前就面世了，只是当初还没有受到大家的重视。最初的Fraps功能比较单一，只能监控和显示使用DirectX API的游戏程序，也没有其他的附加功能，对于软硬件的兼容性能也不是很好。随着几个重要版本的发布，如今的Fraps已经能全面支持现在的两大图形API (DirectX和openGL)，也有诸如游戏截图、游戏视频捕捉等丰富外围功能，软硬件兼容性也大大提高。如今不管是在3DMark03这样的测试软件中，还是像“变形金刚”这样最新的Direct9.0游戏中它都能完美的工作，支持Nv和ATI从Geforce、Readon时代开始的所有显卡。不过从最初的版本到最新的2.0版，它的最基本工作：实时测试显示帧数的实现原理都没有什么大的变化:如果D3D或者OpenGL的API接口被使用的话，那么这款软件将会监视3D运行的FPS速度（估计是监视帧缓存中的FPS速度），之后再做统计得出一个平均的FPS分值。现在最新的两个版本是1.9和2.0版，前者是Fraps最后一个免费和多系统版本，目前有汉化版本。

 
图一，1.9D Fraps汉化版设置窗口

       后者是Fraps的第一个商业收费版本，最大的改进是能够进行带声音的游戏视频捕捉，捕捉的视频文件的最大分辨率也扩大到1027*768，进一步改良软件的游戏兼容性，不过未注册版本有一定的视频捕捉功能获得文件时间长度和分辨率的限制。下面我们主要针对最新的2.0版本的软件使用，设置，和使用注意事项一一讲解。

Fraps的使用

软件设置

       总体来说Fraps是一款非常简单易用的软件，安装后即使不做任何设置，只要知道默认的功能热键，就能开始使用了。不过我们这里为了让大家对它的功能有一个详尽的了解，就依照它的功能设置面板来依次解说。双击系统托盘中Fraps图标就会弹出相应的设置窗口，按照软件概要、游戏帧数测试、游戏视频捕捉、游戏屏幕截图分为四个部分，软件所有的功能都涵盖其中。

General（系统概要）

 
图二、General（系统概要）设置面板

       该项目很简单，主要显示软件的版本号，只有一个单选项目，Start Fraps minimised，选中该选项运行软件时会隐藏软件的设置主窗口，需要设置时在系统托盘中单击软件小图标弹出。

FPS（游戏帧数测试）

 
图三、FPS（游戏帧数测试）设置面板

       该设置项目主要有四个设置项目。Overlay Display Hotkey（覆盖显示键）项目可以设置该项目热键，它的功能是在游戏中调出或者禁止游戏帧数显示区域。Benchmarking Hotkey（测试热键）负责显示指定游戏中两时间点之间平均帧数。在游戏中两次按指定好的热键，就会决定平均帧数的初始时间和结束时间。这两个热键均可以通过旁边的Disable键进行屏蔽。Overlay Corner单选框用来指定Fraps在游戏中显示信息窗口的位置，通过更改该项目避免显示窗口遮盖住游戏中的重要信息。同样可以通过Disabled来屏蔽Fraps在屏幕上的显示。最后一项Save frame rate to file each second比较重要，选中该项目后会在Fraps安装文件夹中的FRAPSSEC.TXT文件中每隔一秒纪录游戏的帧数值。虽然Fraps在设计之初就优化了软件的资源占用，屏幕实时帧数对于游戏的影响可以做到最小，但对于对于测试成绩要求苛刻的朋友可能还是对于Fraps自身运行对于游戏测试结果表示担心。在这里我们最好的方法是在Overlay Corner选择Disabled屏蔽掉帧数窗口的绘制减少资源占用，然后在后台用每秒纪录帧数到文本文件来把Fraps自身占用的系统资源降低到最小。

Movie(游戏视频捕捉)

 
图四、Movie(游戏视频捕捉)设置面板

       游戏视频捕捉项目可以设置捕捉文件放置的文件夹，默认的存放位置就是Fraps的安装目录。同时和FPS项目相似，可以改变或者屏蔽热键。在热键选项旁边是生成视频文件格式的相关设置，可以决定生成的AVI文件的分辨率和帧速度。Half-size是游戏分辨率的一半，Full-size按照游戏的原始分辨率，不过最高限制在1024*768。同样AVI文件的帧速度也可以在15fp、20fp、25fp、30fp选择，这个值越高，捕捉的文件播放越流畅，不过体积也会更大。在下来就是2.0版本新具备的同步声音捕捉功能，我们可以屏蔽声音捕捉以便加工或者开启它。在音源选择方面我建议大家选择Detect best sound input（自动音源探测），选择后者会丢失一些声音效果。

Screenshots(游戏屏幕截图)

 
图五、Screenshots(游戏屏幕截图)

设置面板

       游戏屏幕截图项目可以设置截图文件的目标文件夹和截图热键。下面的选框设定屏幕截图是否显示Fraps自己屏幕帧数窗口。

Fraps使用解疑

       问题一：Fraps自身的运行会不会显著影响游戏的速度呢？

       其实对于现在的主流系统来说，在游戏屏幕中绘制游戏帧数的窗口只会占用很小的开销，几乎可以忽略不计。但是，如果在游戏中使用Fraps进行视频捕捉的话，对于游戏的影响就大了，尤其是将捕捉到的尚未压缩的AVI文件记录在硬盘中，会对系统的磁盘系统产生较重的负担。下面笔者才用自己的系统对于加载或者不加载Fraps对于3Dmark2001 build330进行了测试，大家可以看到Fraps对于系统资源的占用其实微不足道的。

       问题二：如何使用Fraps计算游戏中两时间点之间的平均帧数？Fraps在游戏中显示帧数有什么限制？

       在游戏运行中，按设置好的Benchmarking Hotkey热键，这时就指定计算平均帧数的初始点，屏幕上会显示一个绿色的方框表示纪录开始，同时平时同步显示的游戏帧数被屏蔽以获得最真实的测试效果。当到了你要结束纪录的地方，再次按测试热键，这段时间内的平均帧数值就会在屏幕的红色方框中显示出来，同时这次平均帧数的所有记录数值会记录到Fraps安装目录下的FRAPSLOG.TXT文件中。

       Fraps在屏幕上能够显示的最大数字是999,而且只能显示整数数值，如果你想获得超过这个范围的帧数和更精确的数值，就只能到它的记录文件FRAPSLOG.TXT了解了。

       问题三：为什么安装后的Fraps只能显示30fps, 60fps, 75 fps这些固定的帧数或者最高帧数？

       发生这种情况往往不是Fraps自身的问题。有三种情况会影响Fraps正常显示，一是游戏本身锁定了渲染的游戏帧数，通常最高速度只有30fps。二是显卡的垂直同步打开，限制了从显卡传输到显示器的帧数据和显示器的刷新率设置相同，这时的帧速度被限制在60hz, 75hz, 85hz, 或者100hz。最后一种情况就是WindowsXP 操作系统自身的问题，它会自动限制DirectX 游戏帧数率在75fps OpenGL游戏帧数率在 60fps，可以安装相应的补丁程序或者像powerstrip这样的软件解决问题。

       问题四：在游戏中如何操作进行视频捕捉呢？进行这个项目对于系统配置有什么要求？

       在进行游戏的过程中，按下设定好的视频捕捉热键开启或者结束视频捕捉过程，在进行捕捉的时候，Fraps显示的数字会变红。捕捉获得的AVI文件会自动保存在你设置好的文件夹内。视频捕捉功能对于其他的配件要求不是很高，现在的主流配置就可以了，只是对于硬盘要求例外。因为在游戏运行过程中在对硬盘进行密集的存储访问，需要硬盘有较高的性能。硬盘的瓶颈会导致捕捉的AVI文件出现掉帧，爆音的现象。在这里我们根据不同分辨率下产生的数据多寡建议在Full-Size状态下640x480和 800x600需要7200 rpm硬盘；1024x768分辨率下10000 rpm才能取得比较理想的效果。

       问题五：如何控制Fraps捕捉过程中声音的音量呢？游戏运行过程中Fraps显示的帧数会不会也记录在AVI文件中呢？此外Fraps捕捉的文件为什么体积巨大，而且在我系统自带媒体播放器中播放为什么老是出现跳帧和声音延迟呢？

       Fraps中的录音控制依照如下步骤：双击系统托盘喇叭——〉选项——〉属性——〉选择录音单选栏——〉调节Record Master或者Stereo Mixer即可。Fraps纪录的游戏视频文件不会包含上面Fraps自己显示的帧数信息，如果你用播放器的时候看到的只是Fraps侦测到播放器的速度，只要关闭正在运行的Fraps即可。关于捕捉文件体积过大的问题，这也不能怪Fraps的设计者，如果对捕捉下来的AVI文件进行实时编码压缩的话，那会占用大量的处理器和内存开销，那么保证游戏的流畅运行就是个问题了，所以只捕获原始的未压缩的AVI文件，我们回头可以用tmpgenc 或者VirtualDub这样的编码软件对原始捕获AVI文件进行编码。最后一个问题同样和高分辨率AVI文件有关，因为一般的视频播放器对于这种文件的支持并不好，所以会出现爆音或者跳帧，这并不说明捕获的AVI文件自身有这样的问题，只要将它们编码压缩或者缩小分辨率，它们就可以流畅的运行了。

       问题六：Fraps的截图文件为什么也很大呢？能不能改变截图的格式呢？在较昏暗的游戏场景中会不会黑暗模糊的截图？

       Fraps截图文件比较大的原因是它使用了BMP格式来保存图片，这种为压缩的位图格式可以避免压缩图片的细节丢失现象，不过缺点就是体积比较大，不过对于现在都基本上是海量硬盘的用户，这一点容量也是不足道的。Fraps现阶段不支持其他的截图的文件格式。Fraps2.0支持Frame-skipping，能够自动进行图像的gamma修正，不会截取偏黑的图像。

       图六、七FRAPS2.0和WINDOWS自带截图的对比，DX9游戏WILL ROCK的截图（1024*768*32最高设置并开了16XAF），同样场景FRAPS2.0会自动优化调整Gamma值，不会让截图过于黑暗。

结语

       确实，FRAPS通过标新立异的测试方式——测试实际游戏帧速度达到了动辄几百兆专业3D测试软件所不能企及的公正性，在这一点上可以算是突破性的，对于我们热衷于测试显卡真是性能的FANS来说，确实是一件好东西。可是同时我们也应当看到FRAPS现在的缺点，由于现在游戏场景物体相当部分是随机生成的，如何能使这些随机场景的测试结果具有横向可比性是FRAPS急需解决的问题，只有这个问题得到了解决FRAPS才能从我们个人大概估计显卡性能的工具的角色转变为权威的测试标准。