PCゲームにも通常作業にも適切なディスプレイ解像度を探る
ゲームもできるデスクトップ環境がほしい
軽いゲームなら動く程度のグラフィックボードを積んだデスクトップPCを手に入れた。このPC用にディスプレイを買おうと思うが、せっかくならゲームも見込んだディスプレイにしておきたい。ただ、「4Kでゲームをするにはかなり強いグラボが必要」と聞く。だったらFullHDくらいのディスプレイにしとくか？と思う一方、普通にPCを使う分には高解像度で表示領域が広い方が良いし、ゲームの解像度や描画品質も設定できるらしいし、、、
都合よく手元に4Kテレビがあるので、これに繋いでベンチマークを取得して、疑問だった解像度・DPIや描画品質と、パフォーマンスの関連性を検証してみた。
使用機材
PCのスペックは以下
機材比較ではなく設定値におけるパフォーマンス差異の検証なのでざっくり。後述のベンチマークを動かしている際、GPUの使用率はほぼ80%〜100%と高負荷が続く一方、CPU使用率は40%〜80%ほど（CPU全体）で推移し、100%に張り付くことはなかった。そのためi3ではあるがCPUが極端に足を引っ張っていることはない。
GPUはGTX1050（無印）と同程度の性能のもの。ただしFF14はGeForce系方が高いスコアがでるため、GTX1050であればもう少し高いスコアが出ると思われる。VRAMは4GBと最近のグラフィックボードを比較すると少なめだが、ベンチマーク時は終始1.6GBの使用のみとボトルネックとなっている気配はなかった。
映像出力に使ったのはHisenseの43インチテレビ43F68E。特徴のない43インチ4K 60Hzのテレビでしょうが、テレビゆえにアップコンバート機能が搭載されていて、FullHD入力でもただの液晶モニタよりはキレイに見えている可能性はある。
ベンチマークソフトはファイナルファンタジーXIV: 暁月のフィナーレ ベンチマーク。FPSは苦手だからやるつもりないし、そもそもFPS系は画質を落として反応速度を早めるのが基本みたいな印象。目で楽しめるゲームかつFF XVは重すぎてまともな検証できないのでこちらを使用。
検証
DPIの影響
いきなりそれかよ感もあるが、以降の検証に影響を与えるので先に確認する。
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 9974 | 69.932000 | 41 | 18.348 |
| 4K (3840x2160) | 100% | HD (1280x720) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 9978 | 69.664000 | 41 | 18.225 |
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 10168 | 71.042560 | 41 | 18.605 |
| 4K (3840x2160) | 100% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 10158 | 70.970740 | 41 | 18.624 |
ウィンドウモード・フルスクリーンモードともに10点以下のスコア差しかなく、フレームレートもほぼ同じ。つまり誤差の範疇でありDPIはパフォーマンスに影響しない。
ちなみにウィンドウモード時のウィンドウサイズはDPI設定によらず同じ大きさとなる（上2行での検証は、画面上の物理的なウィンドウサイズは同一だった）。当たり前といえば当たり前だが、ディスプレイ選びには影響する。これについては最後のまとめで触れる。ちなみにFF14以外のゲームでも、DPI設定が反映されることはなかった（ゲーム解像度＝ディスプレイの物理ピクセル使用量）。
ウィンドウモードとフルスクリーンモードの差については次に確認する。
ウィンドウ設定の影響
描画対象の減るフルスクリーンモードのほうが有利となる。
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 9974 | 69.932000 | 41 | 18.348 |
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 10168 | 71.042560 | 41 | 18.605 |
| 4K (3840x2160) | 100% | HD (1280x720) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 9978 | 69.664000 | 41 | 18.225 |
| 4K (3840x2160) | 100% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 10158 | 70.970740 | 41 | 18.624 |
| 4K (3840x2160) | 100% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5790 | 39.848650 | 21 | 18.420 |
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5962 | 41.086490 | 22 | 18.318 |
フルスクリーンモードにすることで、ゲーム解像度HDでは約2%のスコアアップ。FullHDでは約3%のスコアアップ。なお、FullHDの検証はDPIが異なっているが、これは前述のとおりDPIはパフォーマンスに影響しないため問題ない。
ゲーム表示が部分が大きいほど影響が大きい（HDよりFullHDのほうがスコア差が大きい）のは想定通りだが、思ったより影響は少ない。なのでパフォーマンスのためだけにあえてフルスクリーンモードを選ぶ必要性は小さい。十分な物理的なディスプレイサイズを解像度がある場合は、一画面にTwitterなりDiscordなりを開きながらゲームを行ってもそれほど影響はない様子（もちろん、別アプリにマシンリソースは持っていかれるが）。
ディスプレイ解像度の影響
ディスプレイ解像度の影響を調べるために、Windowsで解像度とDPIの設定のみ調整し、表示領域自体は同一となる下記の2パターンで検証。
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5962 | 41.086490 | 22 | 18.318 |
| FullHD (1920x1080) | 100% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5947 | 40.989190 | 22 | 18.280 |
スコア差は15と誤差の範疇。フレームレートもほぼ変わらず。ゲーム解像度が一定であれば、ディスプレイ解像度が高いからといってパフォーマンスが極端に低下することはないと言える。
解像度の差をもう少し見るため、ウィンドウモードでも検証。（一応DPIは表示領域が親しくなるよう調整しているが、前述のとおりパフォーマンスには影響しないと）
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10135 | 70.438830 | 31 | 17.825 |
| WQHD (2560x1440) | 125% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10157 | 70.585110 | 31 | 17.782 |
| FullHD (1920x1080) | 100% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10105 | 70.343090 | 32 | 17.641 |
| FullHD (1920x1080) | 100% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10460 | 72.840420 | 29 | 17.805 |
ディスプレイ解像度がFullHDの場合はウィンドウ表示すると一部がタスクバーで見切れるためフルスクリーンモードでも条件を合わせてベンチマークを回してみた。FullHDはウィンドウモードでのスコアが少し低かったり、フルスクリーンモードでも最低フレームレートがほかより低かったりと不可解な部分はあるが、全体から見ると大きな差ではないため今回は誤差の範疇とみなす（なにかバックグランドで動いたとか？）。
ウィンドウモード表示でもディスプレイ解像度の影響は出ないようだったが、もしウィンドウモードを使うとすればそれは別ウィンドウで何か表示したいときが想定される。そこでベンチマークを回しつつChromeでFullHD動画を再生する検証も行った。
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4K (3840x2160) | 150% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10126 | 70.385640 | 31 | 18.116 |
| 4K (3840x2160) | 150% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） +動画再生 |
快適 | 9281 | 64.459890 | 29 | 23.627 |
再生したのはこちらの動画 。映像自体は余り激しくない。動画再生時はCPUの使用率も若干上がっていたものの、動画再生・ベンチマークともにカクツキはなかった。また、先の検証とはDPI設定が違うが、ベンチマークに結果に大きな差がないことからやはりDPIそのものはあまり影響を与えないことがわかる。
本題の動画再生の影響だが、こちらは約8.3%のスコアダウンにつながった。フレームレートも若干下がっているが、更にローディングタイムも伸びている。この検証中はスクリーンショットの撮影もしているため厳密には同条件ではないが、別のプロセスやディスクの読み書きが発生してローディングタイムにも影響が出ているのかもしれない。
ともあれ、ゲーム外の画面は特に描画するものがなければディスプレイ解像度には影響がなく、逆に描画するものがあれば多少の影響が出るようだ。
ゲーム解像度の影響
ゲーム解像度が高いほど負荷が高いのは当たり前ではあるが、一応見ておく。
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5962 | 41.086490 | 22 | 18.318 |
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 10168 | 71.042560 | 41 | 18.605 |
変更前後の解像度によるだろうが、今回はFullHD→HDにゲーム解像度を下げることで約70%のスコアアップ。
描画品質の影響
こちらも本来の検証目的から逸れる当たり前の項目だが検証してみた。もちろん高品質ほど負荷が高い。
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5962 | 41.086490 | 22 | 18.318 |
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10456 | 72.805850 | 31 | 17.928 |
高品質→標準品質で約75%のスコアアップ。解像度が小さければ影響も小さくなりそうだが、これについてはベンチを取っていなかった。
まとめ
- DPIはゲームのパフォーマンスにも物理的な表示サイズにも影響しない
- パフォーマンスはゲーム解像度に依存する
- ゲーム解像度が一定であればディスプレイ解像度はパフォーマンスに影響しない
よって、
- フルスクリーンで遊ぶなら、高解像度ディスプレイを買っておいて損なし
- ウィンドウモードで遊ぶなら、自分のマシンで出せるゲーム解像度を把握して、その物理ウィンドウサイズを考慮してインチサイズ・解像度を検討すべし
という結論に至った。
ゲームは大画面フルスクリーンで楽しむのが良いと思うし、通話は別端末で繋げば良いので、個人的には4Kディスプレイを購入しようと思う。
ベンチマークをひたすら見た結果、個人的には解像度より品質を落とすほうが見やすいと思ったので、実際にプレイするのであればFullHD標準画質を選択すると思う。
参考：ベンチ一覧
ここまでの検証には使わなかったものも含めた取得ベンチ結果一覧を載せておく（スコア順）
| ディスプレイ解像度 | DPI | ゲーム解像度 | ウィンドウ設定 | 品質 | 判定 | スコア | 平均フレームレート | 最低フレームレート | ローディングタイム |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FullHD (1920x1080) | 100% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10460 | 72.840420 | 29 | 17.805 |
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10456 | 72.805850 | 31 | 17.928 |
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 10168 | 71.042560 | 41 | 18.605 |
| 4K (3840x2160) | 100% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 10158 | 70.970740 | 41 | 18.624 |
| WQHD (2560x1440) | 125% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10157 | 70.585110 | 31 | 17.782 |
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10135 | 70.438830 | 31 | 17.825 |
| 4K (3840x2160) | 150% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10126 | 70.385640 | 31 | 18.116 |
| FullHD (1920x1080) | 100% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 10105 | 70.343090 | 32 | 17.641 |
| 4K (3840x2160) | 100% | HD (1280x720) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 9978 | 69.664000 | 41 | 18.225 |
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 快適 | 9974 | 69.932000 | 41 | 18.348 |
| WQHD (2560x1440) | 100% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） | 快適 | 9740 | 68.458660 | 18 | 19.091 |
| 4K (3840x2160) | 200% | HD (1280x720) | フルスクリーンモード | 最高品質 | 快適 | 9404 | 65.824000 | 37 | 18.596 |
| 4K (3840x2160) | 150% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 標準品質（デスクトップPC） +動画再生 |
快適 | 9281 | 64.459890 | 29 | 23.627 |
| 4K (3840x2160) | 200% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5962 | 41.086490 | 22 | 18.318 |
| FullHD (1920x1080) | 100% | FullHD (1920x1080) | フルスクリーンモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5947 | 40.989190 | 22 | 18.280 |
| 4K (3840x2160) | 100% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5790 | 39.848650 | 21 | 18.420 |
| 4K (3840x2160) | 150% | FullHD (1920x1080) | ウィンドウモード | 高品質（デスクトップPC） | 普通 | 5764 | 39.702700 | 22 | 18.037 |
| 4K (3840x2160) | 200% | 4K (3840x2160) | フルスクリーンモード | 最高品質 | 設定変更が必要 | 1778 | 11.591780 | 6 | 24.090 |
