现有的高票答案都是从视觉流畅的角度来分析的，都解释的很好，但是游戏开发中，以每秒 60 帧作为性能目标的原因，并不仅是单纯考虑到视觉流畅性。
事实上，仅考虑视觉流畅性的话，30 帧是完全可以接受的。在画面细节足够的情况下，人眼脑补运动感的能力会被充分调动起来，不会太在意帧间区别。而实际上，xbox360 和 ps3 上都有大量的游戏运行在 30 帧每秒，包括光环，战争机器，神秘海域，杀戮地带这样的大作。
而且以现在的 3D 技术，完全可以在 30 帧的情况下， 加入动作模糊等特效， 对画面中高速运动的物体加上人为模糊，从而实现和电影画面相似的质感。 在打开动态模糊的情况下，30 帧和 60 帧的视觉流畅度差异极小。
这里有一个游戏 30 帧和 60 帧视频对比的网站：30fps vs 60fps
可以看到，差别需要细看才能体会，而且单看 30 帧的话，不会让人在视觉上觉得卡顿。
但是开发者和玩家仍然会尽可能的追求 60 帧的体验，为何？因为对游戏而言，流畅感并不仅来自于视觉方面，操作的流畅也至关重要。
决定操作流畅感的，主要是操作响应时间。这是指玩家做完一个操作，到游戏画面反映出这个操作影响为止，所需的时间。
而根据目前大多数游戏引擎运行的方式，这个过程需要 3 帧。就是说玩家的任何操作，最快也要 3 帧之后才能体现在画面上。因此，游戏的响应速度对帧率高度敏感。
30 帧的情况下，每帧显示 33ms, 响应极限大概是 100ms。
60 帧的情况下，每帧显示 16ms, 响应极限大概是 50ms。
实际表现中，由于游戏逻辑处理，以及显示设备还有一个几毫秒的响应时间，一般 60 帧的游戏响应速度会在 60 到 70ms，30 帧游戏的响应速度会在 120 到 150ms。
因此，对玩家而言，60 帧能够明显的感到比 30 帧流畅。
======= 关于 3 帧延迟 ========
3 帧延迟和游戏引擎对逻辑和渲染的处理流程有关，在当下比较常用的渲染流程下，3 帧是一个极限。对此制作过吉他英雄的 NeverSoft 的联合创始人 Mick West 专门撰文进行过详细分析，全文见如下连接：
Gamasutra – Programming Responsiveness
我有空的时候考虑翻译一吧，至于原理，倒是引用他一张图就够了：
他自己对多个游戏的响应速度测试：
Gamasutra – Measuring Responsiveness in Video Games
评测网站 DigitalFoundry 的测试：
Console Gaming: The Lag Factor Article • Page 1 • Eurogamer.net
确实只有少部分游戏可以达到 3 帧的响应速度，一般游戏能做到 4 帧就算不错。
