Vsync — это опция, которую вы увидите в большинстве видеоигр для ПК,^{(PC video games)} а иногда даже в других приложениях. Но что такое вертикальная синхронизация^(Vsync) ? Что оно делает? Вы должны включить или выключить его? 

Ответ на этот вопрос сложен, но как только вы поймете назначение вертикальной синхронизации^(Vsync) , вы поймете, когда включить ее или отключить.

Что такое вертикальная синхронизация?

Первое, что вам нужно знать, это то, что ваш монитор может отображать определенное количество дискретных изображений каждую секунду. Это известно как частота обновления^{(refresh rate)} , которая показывает, сколько раз монитор может полностью обновить изображение на экране чем-то новым.

Если вы еще не знаете, иллюзия движущихся изображений на экране создается путем быстрого отображения последовательности неподвижных изображений. Каждое изображение показывает объект в разный отрезок времени. Большинство фильмов, которые вы смотрите в кинотеатре, сняты с частотой 24 кадра в секунду. Таким образом, вы видите 24 отрезка времени, показанных в каждой секунде. 

Также есть много контента, записанного со скоростью 30 и 60 кадров в секунду. Видео с экшн-камеры^{(Action camera)} , например, обычно записывается со скоростью 60 кадров в секунду.

Чем больше уникальных кадров можно показать за одну секунду, тем более плавным и четким будет движение. Ваш мозг объединяет кадры вместе и воспринимает это как движущуюся картинку.

В компьютерной системе GPU (графический процессор) подготавливает кадры для отправки на дисплей. Однако, если дисплей не готов к новому кадру, потому что он все еще работает над отрисовкой предыдущего, это может привести к ситуации, когда части разных кадров отображаются одновременно. Vsync предназначен для предотвращения этой ситуации, синхронизируя кадры с графического процессора^(GPU) с частотой обновления монитора.

Типичная частота обновления

Наиболее распространенная частота обновления дисплея составляет 60 Гц. То есть 60 обновлений в секунду. Большинство компьютерных мониторов и телевизоров предлагают по крайней мере это. 

Вы также можете купить компьютерные мониторы с различными частотами обновления^{(refresh rates)} , в том числе; 75 Гц, 120 Гц, 144 Гц, 240 Гц и 300 Гц. Могут быть и другие странные числа, но они типичны, поскольку более высокие частоты обновления встречаются реже за пределами специализированных игровых систем. 

Почти все телевизоры имеют частоту 60 Гц, а телевизоры с частотой 120 Гц^{(120 Hz)} в настоящее время выходят на массовый рынок вместе с игровыми консолями последнего поколения, которые поддерживают эту частоту обновления.

Соответствие частоты ^(Rate)кадров ^(Frame) частоте^(Rates) обновления

Частота обновления экрана не обязательно должна точно соответствовать частоте кадров содержимого. Например, если вы воспроизводите видео с частотой 30 кадров в секунду на дисплее с частотой 60 Гц, вам просто нужно отобразить два одинаковых кадра с частотой 60 Гц, всего 30 уникальных кадров. 

Съемка со скоростью 24 кадра в секунду представляет собой проблему, поскольку 24 не делится четко на 60. Есть разные способы решить эту проблему. Некоторые экраны используют форму преобразования видео, известную как «вытягивание», которая компенсирует несоответствие за счет запуска контента с несколько иной скоростью, чем предполагалось. 

Многие современные дисплеи также могут переключаться на разные частоты обновления. Таким образом, телевизор может переключиться на 48 Гц или даже 24 Гц, чтобы получить идеальную синхронизацию с кадрами с частотой 24 кадра в секунду. Телевизорам с частотой 120 Гц^(TVs) этого делать не нужно, так как 24 делится на 120 поровну.

Когда использовать вертикальную синхронизацию

В видеоиграх кадры не создаются таким упорядоченным образом, как в фильмах или видео. Оставшись без каких-либо ограничителей, CPU , GPU и игровой движок пытаются выдать как можно больше кадров. Однако, поскольку рабочая нагрузка, которую игровой движок возлагает на эти компоненты, может различаться, частота кадров может колебаться.

Как упоминалось выше, когда графический процессор^(GPU) отправляет кадры, которые не синхронизированы с частотой обновления монитора, вы получите контрольный разрыв экрана^{(screen tearing)} , когда разные части изображения не выстраиваются в линию.

Когда вы активируете Vsync , ваш графический процессор^(GPU) отправляет кадр для отображения только тогда, когда монитор готов отрисовать новый кадр, что также эффективно ограничивает скорость рендеринга кадров. Но на самом деле это может вызвать еще одну проблему, связанную с «буферизацией» кадров. Далее мы обсудим два распространенных типа буферизации кадров.

Двойная и тройная буферизация^{(Versus Triple- Buffered Vsync)} Vsync

«Буфер» — это область памяти, обозначенная как область ожидания для чтения, когда какое-либо другое устройство или процесс будет готово для этого. Когда ваш GPU визуализирует кадр, он записывается в буфер. Затем экран считывает кадр из этого буфера, чтобы отрисовать его. 

Так называемая «двойная буферизация» сегодня является нормой. Есть два буфера, которые по очереди действуют как «передний» и «задний» буфер. Дисплей рисует кадр из переднего буфера, а графический процессор^(GPU) записывает в задний буфер. Затем два буфера меняются ролями, и процесс повторяется.

Без Vsync два буфера можно поменять местами в любое время. Поэтому возможно, что экран будет отрисовывать часть каждого буфера в кадре, что приведет к разрыву. Когда вы включаете Vsync , этот разрыв исчезает. Однако, если графическому процессору^(GPU) не удается закончить запись в задний буфер за 1/60 секунды, этот кадр пропускается. Это приводит к эффективным 30 кадрам в секунду. 

Если ваш компьютер не может постоянно отображать 60 кадров в секунду, вы можете столкнуться либо с заблокированными 30 кадрами в секунду, либо с дикими колебаниями частоты кадров между 30 и 60.

Тройная буферизация^{(Triple-buffering)} добавляет второй задний буфер, а это означает, что всегда есть кадр, готовый для перекачки в передний буфер, что позволяет иметь нечетные числа, такие как 45 или 59 кадров в секунду на экране с частотой 60 Гц. Если у вас есть возможность, тройная буферизация всегда будет хорошим вариантом.

Расширенные типы вертикальной синхронизации

Производители видеокарт продолжают бороться с разрывами экрана и другими артефактами, вызванными разрывами экрана. Каждый крупный производитель разработал расширенные версии Vsync , которые пытаются предложить все преимущества без недостатков.

У Nvidia^(Nvidia) есть AdaptiveSync и FastSync , каждый из которых имеет собственный интеллектуальный подход к Vsync . Первый включает Vsync только в том случае, если частота кадров в игре равна или превышает частоту обновления. Если оно падает ниже этого значения, Vsync отключается, что устраняет задержку буфера. Последнее решение лучше, так как оно включает тройную буферизацию и обеспечивает самую высокую частоту кадров без разрывов.

У AMD^(AMD) есть Enhanced Sync , который похож на AdaptiveSync .

Vsync против переменной частоты обновления

Существует мощная альтернатива Vsync , известная как переменная частота обновления. Технология Nvidia известна как G-Sync , и AMD разработала FreeSync , но сделала ее бесплатной и открытой для всех.

Обе технологии позволяют монитору и графическому процессору^(GPU) взаимодействовать друг с другом таким образом, что кадры синхронизируются с почти безупречной точностью. Другими словами, здесь устранены  все недостатки вертикальной синхронизации .^(Vsync)

Главное предостережение в том, что сам монитор должен поддерживать эту технологию. Редко можно найти мониторы, поддерживающие оба стандарта, но Nvidia недавно уступила и добавила поддержку FreeSync для некоторых мониторов. Вы также можете попробовать активировать FreeSync на мониторах, не внесенных Nvidia в белый список , но в некоторых случаях результаты могут быть не очень хорошими.

Итак, подытожим, что вам нужно знать об использовании Vsync :

• Если ваша игра не может поддерживать частоту кадров, равную или превышающую частоту обновления вашего монитора, включите тройную буферизацию или уменьшите частоту обновления.
• Если ваш графический процессор^(GPU) предлагает более продвинутую версию Vsync , стоит попробовать.
• G-Sync и FreeSync — желательные альтернативы Vsync, если у вас есть к ним доступ.
• Если вам нужна минимальная задержка ввода для соревновательных игр, отключите вертикальную синхронизацию^(Vsync) и живите с разрывами экрана, если переменное обновление недоступно.

Это основы того, что такое Vsync . Теперь выходите и получайте удовольствие от игрового процесса без слез.

What Is Vsync and Should You Use It?

Vsync is an option that you’ll see in most PC video games and sometimes even in other applications. But what is Vsync? What does it do? Should you switch it on or off? 

The answer to this is complicated, but once you understand the purpose of Vsync you’ll know when to switch it on or leave it off.

What Is Vsync?

The first thing you need to know is that your monitor can show a certain number of discrete images every second. This is known as the refresh rate, which is how many times the monitor can completely refresh the image on-screen with something new.

If you don’t already know, the illusion of moving pictures on a screen is created by rapidly displaying a sequence of still images. Each image shows the subject in a different slice of time. Most movies you watch in the cinema are filmed at 24 frames per second. So you see 24 slices of time shown within each second. 

There’s also plenty of content recorded at 30 and 60 frames per second. Action camera footage, for example, is typically recorded at 60 frames per second.

The more unique frames that can be shown in one second, the smoother and sharper motion appears. Your brain merges the frames together and perceives it as a moving picture.

In a computer system, the GPU (graphics processing unit) prepares frames to be sent to the display. However, if the display isn’t ready for a new frame because it’s still working on drawing the previous one, it can cause a situation where parts of different frames are displayed at the same time. Vsync is meant to prevent this situation, by syncing the frames from the GPU to the refresh rate of the monitor.

Typical Refresh Rates

The most common display refresh rate out there is 60Hz. That is, 60 refreshes per second. Most computer monitors and televisions offer at least this much. 

You can also buy computer monitors in a variety of refresh rates, which include; 75Hz, 120 Hz, 144 Hz, 240 Hz and 300 Hz. There may be other oddball numbers as well, but these are typical, with higher refresh rates being rarer outside specialized gaming systems. 

Televisions are almost all 60 Hz units, with 120 Hz sets now entering the mainstream market along with the latest generation of gaming consoles that support that refresh rate.

Matching Frame Rates to Refresh Rate

The refresh rate of the screen doesn’t have to match the frame rate of the content exactly. For example, if you’re playing 30 frames per second video on a 60Hz display, then you just need to display two identical frames at 60Hz, totaling 30 unique frames. 

24fps footage poses a challenge, since 24 does not divide neatly into 60. There are different ways to solve this. Some screens use a form of video conversion known as a “pulldown” that compensates for the mismatch at the cost of running the content at a slightly different speed than intended. 

Many modern displays can also switch to different refresh rates. So a TV might switch to 48 Hz or even 24 Hz to get perfect synchronization with 24fps footage. 120Hz TVs don’t have to do this, since 24 divides evenly into 120.

When to Use Vsync

With video games, frames aren’t produced in such an ordered fashion as with film or video. Left without any limiters, the CPU, GPU, and game engine try to produce as many frames as possible. However, since the workload that the game engine puts on these components can vary, the frame rate may fluctuate.

As mentioned above, when the GPU is sending frames that are not in sync with the monitor’s refresh rate, you’ll get that tell-tale screen tearing look where different parts of the image don’t line up.

When you activate Vsync, your GPU only sends out a frame to be displayed when the monitor is ready to draw a new frame, also effectively limiting the rate at which frames are rendered. But this can actually cause yet another issue that results from how frames are “buffered”. Next, we’ll discuss two common types of frame buffering.

Double- Versus Triple- Buffered Vsync

A “buffer” is a region of memory that’s designated as a waiting area to be read when some other device or process is ready for it. When your GPU renders a frame, it’s written to a buffer. Then the screen reads the frame from that buffer to draw it. 

So-called “double buffering” is the norm today. There are two buffers, taking turns to act as the “front” and back” buffer. The display draws the frame from the front buffer, while the GPU writes to the back buffer. Then the two buffers switch roles and the process repeats.

Without Vsync, the two buffers can be swapped at any time. So it’s possible that the screen will draw part of each buffer in the frame, which results in tearing. When you switch Vsync on, that tearing does go away. However, if the GPU doesn’t manage to finish writing to the back buffer in 1/60th of a second, that frame is skipped. This results in an effective 30 frames per second. 

Unless your computer can consistently render 60 frames per second, you’re liable to experience either a locked 30fps or wildly swinging framerates snapping between 30 and 60.

Triple-buffering adds a second back buffer, which means that there’s always a frame ready to be swapped to the front buffer, making it possible to have odd numbers such as 45 or 59 frames per second on a 60 Hz screen. If you’re given the option, triple-buffering is always a good option.

Enhanced Vsync Types

Graphics card makers continue to grapple with screen tearing and other artifacts caused by screen tearing. Each major manufacturer has come up with advanced versions of Vsync that try to offer all the benefits without the drawbacks.

Nvidia has AdaptiveSync and FastSync, each with their own intelligent approach to Vsync. The former only switches on Vsync if a game’s frame rate is equal or higher than the refresh rate. Should it drop below that, Vsync is disabled, eliminating buffer latency. The latter solution is better as it enables triple buffering and provides the highest frame rate without tearing.

AMD has Enhanced Sync, which is like AdaptiveSync.

Vsync Versus Variable Refresh Rate

There’s a powerful alternative to Vsync known as variable refresh rate. Nvidia’s technology is known as G-Sync and AMD has developed FreeSync, but have made it free and open for anyone to use.

Both technologies let the monitor and GPU talk to each other in such a way that frames are synced with near flawless precision. In other words, all drawbacks of Vsync are addressed here. 

The main caveat is that the monitor itself has to support the technology. It’s rare to find monitors that support both standards, but Nvidia has recently relented and added FreeSync support for certain monitors. You can also attempt activating FreeSync on monitors not whitelisted by Nvidia, but the results may not be great in some cases.

So let’s summarize what you need to know about using Vsync:

• If your game cannot sustain a frame rate equal to or above your monitor’s refresh rate, enable triple buffering or lower the refresh rate.
• If your GPU offers a more advanced version of Vsync, it’s worth trying out.
• G-Sync and FreeSync are desirable alternatives to Vsync if you have access to them.
• If you want the minimum of input lag for competitive gaming, switch off Vsync and live with the screen tearing, if variable refresh is unavailable.

Those are the basics of what Vsync is. Now get out there and have some fun with a tear-free gaming experience.

Related posts

• SD-карта не читается? Вот как это исправить

• 6 исправлений, когда приложение Spotify не отвечает или не открывается

• Как исправить ошибку «Рабочие диски заполнены» в Photoshop

• Что делать, если вы заблокированы из своей учетной записи Google

• 9 исправлений, когда чат Xbox Party не работает

• Как исправить код ошибки GeForce Experience 0x0003

• ИСПРАВЛЕНИЕ: Adblock не работает на Crunchyroll

• ИСПРАВЛЕНИЕ: Verizon Message+ продолжает останавливаться или не работает

• Что такое ошибка 503 «Сервис недоступен» (и как ее исправить)

• Полное руководство по устранению неполадок с подключением к домашней группе Windows 7/8/10

• Исправьте «Установка готовит ваш компьютер к первому использованию» при каждой перезагрузке

• Как исправить, что звук не работает на вашем ноутбуке

• 21 CMD-команда, которую должны знать все пользователи Windows

• Нужен ли вам сторонний брандмауэр на Mac и Windows?

• ИСПРАВЛЕНИЕ: несистемный диск или ошибка диска в Windows

• Скорость загрузки Chrome низкая? 13 способов исправить

• 9 исправлений, когда Microsoft Edge продолжает падать

• 10 идей по устранению неполадок, когда ваша Amazon Fire Stick не работает

• Кнопка паузы YouTube не исчезает? 6 способов исправить

• Что делать, если вы забыли свой пароль или адрес электронной почты Snapchat