什么是Vsync,您应该使用它吗?


Vsync是您在大多数PC视频游戏 中看到的选项,有时甚至在其他应用程序中也可以看到。但是什么是Vsync?它有什么作用?您应该打开还是关闭它?

答案很复杂,但是一旦了解了Vsync的用途,您就会知道何时打开或关闭它。

什么是Vsync?

您需要了解的第一件事是您的显示器每秒可以显示一定数量的离散图像。这称为刷新率,它是显示器可以用新的东西完全刷新屏幕上的图像的次数。

如果您还不知道,那通过快速显示一系列静止图像,可以在屏幕上产生运动图像的错觉。每个图像在不同的时间段中显示主题。您在电影院中观看的大多数电影都是以每秒24帧的速度拍摄的。因此,您看到每秒显示24片时间。

还有很多内容以每秒30帧和60帧的速度录制。例如,动作相机 素材通常以每秒60帧的速度记录。

一秒钟内可以显示的帧越独特,运动就越平滑和锐利。您的大脑将这些帧合并在一起,并将其感知为动态图像。

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在计算机系统中,显卡 (图形处理单元)准备要发送到显示器的帧。但是,如果由于仍在绘制前一帧而无法继续显示新的帧,则可能会导致同时显示不同帧的某些部分的情况。 Vsync旨在通过将GPU中的帧同步到显示器的刷新率来防止这种情况。

典型刷新率

最常见的显示刷新率是60Hz 。也就是说,每秒刷新60次。大多数计算机监视器和电视至少提供了这么多。

您还可以购买各种刷新率 的计算机显示器,其中包括: 75Hz,120Hz,144Hz,240Hz和300Hz也许还有其他奇数球号码,但是这些都是典型的,在专门的游戏系统之外,刷新率较高是罕见的。

电视几乎都是60 Hz单位(具有120赫兹 套)现在与支持该刷新速率的最新一代游戏机一起进入主流市场。

将帧速率与刷新速率匹配

屏幕的刷新速率不必与内容的帧速率完全匹配。例如,如果您要在60Hz的显示器上每秒播放30帧视频,则只需要以60Hz的频率显示两个相同的帧,总共30个唯一帧。

24fps的镜头带来了挑战,因为24不能很好地划分为60。有多种解决方法。某些屏幕使用称为“下拉”的视频转换形式,以以与预期速度稍有不同的速度运行内容的代价来补偿不匹配。

许多现代显示器都可以也切换到不同的刷新率。因此,电视可能会切换到48 Hz或什至24 Hz,以实现24fps素材的完美同步。 120Hz电视不必这样做,因为24可以均匀地划分为120。

何时使用垂直同步

在视频游戏中,帧的生成顺序不是电影或视频。如果没有任何限制,CPU,GPU和游戏引擎将尝试生成尽可能多的帧。但是,由于游戏引擎放置在这些组件上的工作负载可能会发生变化,因此帧频可能会波动。

如上所述,当GPU发送的帧与显示器的刷新率不同步时,您会得到具有说服力的屏幕撕裂 外观,图像的不同部分不会对齐。

激活Vsync时,GPU仅发送一帧以待显示器准备绘制新帧时显示,也有效地限制了渲染帧的速率。但这实际上可能导致另一个问题,即如何“缓冲”帧。接下来,我们将讨论两种常见的帧缓冲类型。当其他设备或进程准备就绪时,将被读取。 GPU渲染帧时,会将其写入缓冲区。然后屏幕从该缓冲区读取帧以进行绘制。

如今,所谓的“双重缓冲”已成为常态。有两个缓冲区,轮流充当“前”和“后”缓冲区。显示屏从前缓冲区绘制帧,而GPU写入后缓冲区。然后,这两个缓冲区切换角色,并重复该过程。

如果没有Vsync,则可以随时交换两个缓冲区。因此,屏幕可能会在框架中绘制每个缓冲区的一部分,从而导致撕裂。当您打开Vsync时,这种撕扯现象消失了。但是,如果GPU无法在1/60秒内完成向后缓冲区的写入操作,则会跳过该帧。这导致每秒有效30帧。

除非您的计算机可以始终每秒渲染60帧,您可能会遇到30fps锁定或帧率在30到60之间剧烈波动的情况。

三重缓冲添加了第二个后备缓冲区,这意味着始终存在一帧准备好交换到前缓冲区,从而可以在60 Hz屏幕上具有奇数,例如每秒45或59帧。如果可以的话,三重缓冲永远是个不错的选择。

增强的Vsync类型

图形卡制造商继续努力应对屏幕撕裂和其他由屏幕撕裂引起的伪影。每个主要制造商都提供了Vsync的高级版本,这些版本试图提供所有优点而没有缺点。

Nvidia具有AdaptiveSync和FastSync,它们各自具有自己的智能Vsync方法。前者仅在游戏的帧频等于或高于刷新率时才打开Vsync。如果低于此值,则禁用Vsync,从而消除缓冲区延迟。后一种解决方案更好,因为它支持三重缓冲并提供最高的帧速率而不会撕裂。

AMD具有增强的同步功能,就像AdaptiveSync。 h2>

Vsync有一个功能强大的替代方法,称为可变刷新率。 Nvidia的技术被称为同步 ,而AMD开发了FreeSync ,但已使其免费开放给任何人使用。

这两种技术都可以让显示器使用与GPU相互通信,从而使帧以几乎完美的精度同步。换句话说,这里解决了Vsync的所有缺点。

主要警告是显示器本身必须支持该技术。很难找到同时支持这两种标准的显示器,但是Nvidia最近放弃了对某些显示器的FreeSync支持,并增加了对FreeSync的支持。您还可以尝试在未被Nvidia列入白名单的显示器上激活FreeSync,但是在某些情况下效果可能不佳。

  • 如果您的游戏无法维持等于或高于显示器刷新率的帧速率,请启用三倍缓冲或降低刷新率。
  • 如果您的GPU提供了更高级的Vsync版本,则值得尝试
  • 如果可以访问G-Sync和FreeSync,它们是Vsync的理想替代品。
  • 如果您希望竞争性游戏的输入滞后时间最小,请关闭Vsync并实时运行屏幕撕裂,如果变量刷新不可用。
  • 这些是Vsync的基础。现在走出去,享受无泪的游戏体验。

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    31.03.2021