Андрей Смирнов
Время чтения: ~18 мин.
Просмотров: 5

Как включить и отключить вертикальную синхронизацию

Вертикальная синхронизация это

Вертикальная синхронизация (V-Sync) — это технология синхронизации кадровой частоты компьютерной игры с частотой отображения кадров монитора. Данная технология позволяет избавиться от проблем с несовпадающими частями картинки. Однако, у нее существуют и недостатки, но обо всем по порядку.

Рассмотрим основной алгоритм V-Sync

Самое первое, что необходимо отметить это то, что картинка не пишется напрямую в буфер с данными для отображения. Это позволяет избавиться от возможных проблем с частичным отображением.

Второе, как уже было ранее сказано, видеокарта может формировать картинки как быстрее промежутка между отображением кадров монитором, так и медленнее. Если изображение сформировано быстрее, то видеокарта не начинает формировать следующую картинку, а ожидает тот момент, когда монитор ее отобразит, и только после этого начнет формировать следующий кадр анимации.

Если же видеокарта формирует картинку дольше, то картинка в буфере не изменится, а на экране отобразится старый кадр, при этом видеокарта продолжит формировать картинку. Как только картинка будет сформирована, она будет записана в буфер и видеокарта начнет ожидать, когда монитор ее отобразит.

Для понимания V-Sync, рассмотрим упрощенный пример.

Все тот же монитор с частотой 60 Гц. Так же для простоты, будем считать 16,7 мс как некую единицу измерения времени. Назовем ее такт.

Такт 1. Видеокарта сформировала картинку К1 за 0,5 такта и перешла в режим ожидания. Монитор отобразил ее.

Такт 2. Видеокарта начала формировать картинку К2 за 1,2 такта. Так как картинка К2 еще не сформирована, то монитор отобразил картинку К1.

Такт 3. Видеокарта сформировала картинку К2 (оставшиеся 0,2 такта) и перешла в режим ожидания. Монитор отобразил К2.

Как видите, в данном случае, отображаются только полные картинки.

Плюсы V-Sync:

1. Плавная картинка, без разрывов.

2. Если видеокарта мощная, то она не формирует те картинки, которые не отображаются. Соответственно, меньше нагрев видеокарты, энергопотребление и износ.

Однако, как уже говорилось, у вертикальной синхронизации существуют недостатки. Рассмотрим их:

1. Снижается FPS (количество генерируемых игрой кадров в секунду). Первое. Так как для синхронизации видеокарте необходимо ожидать момента отображения картинки монитором, то количество кадров, которое может быть ею сформировано, не превышает частоту монитора. Второе. Так как кадры могут формироваться с разной скоростью, то нередко будут возникать ситуации, когда видеокарта не будет успевать создавать картинку. Этот момент особенно важен и для тех ситуаций, когда видеокарта формирует меньше кадров в секунду, чем частота монитора. В таком случае, суммарный простой может выливаться в еще меньший fps.

2. Input lag. Об этой проблеме будет отдельный обзор. Но, вкратце, проблема в том, что монитор отображает старую картинку в момент формирования видеокартой следующей. Это означает, что действия игрока могут не соответствовать отображаемой картинке на мониторе.

Теперь, вы знаете что такое вертикальная синхронизация и зачем она нужна.

  • Что такое fps в играх?
  • Что такое Input Lag?

Черная магия и синхроимульсы

Ну, хорошо, теперь, когда вы расчитали значения HFL/VFL для выбранной частоты
карты, нашли приемлимую частоту рефреша и проверили достаточно ли для этого
памяти, начинается настоящая магия — вам нужно знать когда и где разместить
значения синхронизации.

Синхроимпульсы управляют вертикальными и горизонтальными развертками монитора.
Значения HSF и VSF, выуженые из таблицы руководства на монитор, это
номинальные значения, апроксимирующие маскимальные синхронизирующие частоты.
Именно синхроимпульс исходящий от видеокарты определяет максимальную частоту.

Помните те картинки, которое мы рассматривали ? Только часть времени при
формировании растра используется для изображения картинки
(т.е. вашего разрешения).

Should I Turn It On or Off?

So, should you turn VSync on or off? As you can see, it’s very much a case-by-case basis. In general, if your graphics processor is rendering more frames than the monitor can display, it may cause excess heat and screen tearing. Try enabling VSync either via the software or your graphics processor’s settings to calm things down.

However, if the frame rate is below your monitor’s refresh rate, there’s little reason to have it on. There’s no tearing or over-processing to fix, so the only effect VSync will have is potentially worsening your frame rate and causing input lag. In this case, it’s best to keep it off.

Of course, given how easy it can be to switch VSync on and off, it’s worth trying both. Now that you know more about how VSync works, you can make a more educated decision on whether to enable it or not. It’s also worth checking to see if your graphics package comes with additional enhancements; for example, Nvidia’s Adaptive VSync aims to achieve the best of both worlds.

10.2 Вертикальная синхронизация:

Возвращаясь к нашей картинке, как нам поместить 247 тиков так это показано на
рисунке?

Используя наш пример, имеем, HR = 944 и HFL = 1176. Разница между этими двумя
значениями 1176 — 944=232 < 247! Очевидно, что-то здесь нужно
подкорректировать. Но что же?

Первым делом надо поднять 1176 до 1184 или опустить 944 до 936. Теперь разница
состовляет 1184-936= 248. Ну, что ж, уже ближе…

Затем вместо 3,8, мы используем 3,5 для вычисления HSP; теперь имеем
65*3.5=227. Выглядит получше. Но 248 не сильно отличается от 227. Обычно
хватает приблизительно 30 тиков между HR и началом SP и тоже значение
между концом SP и HFL. И они должны делиться на 8. Неужели все?

Нет. Теперь давайте проделаем следующее, 936 % 8 = 0, (936 + 32) % 8 = 0 тоже.
Но 936 + 32 = 968, 968 + 227 = 1195, 1195 + 32 = 1227. Хм, неплохо. Но не
делится на 8, поэтому округляем до 1232.

Но теперь, возможно, у нас появилась проблема, синхроимпульс больше не
расположен прямо посередине между h и H. К счастью, взяв калькулятор,
мы находим, что 1232 — 32 = 1200 тоже делится на 8 и (1232 — 32) — 968 = 232
еще приемелимо, соответствуя синхроимпульсу длительностью 3,57 микросекунд.

Кроме того, 936/1232 0.76 или 76%, не сильно отличается от 80%, так что все
должно быть в порядке.

Более того, при использовании текущей длины кадра , мы устанавливаем для
монитора частоту синхронизации в 52.7КГц (= 65МГц/1232), что находится
в пределах способностей нашего монитора. Без проблем.

Имея в виду упомянутые выше правила, 936*75%=702, Это наше новое разрешение
по вертикали. А 702 * 1.05 = 737 — наше новая вертикальная длина кадра.

Частота обновления экрана = 65МГц/(737*1232)=71.6Гц. Пока все хорошо.

Диаграмма вертикального синхроимпульса аналогична:

Синхроимпульс начинается сразу же после данных. VGT — запас по времени для
синхроимульса. Большинство мониторов довольствуются VGT=0 (нет запаса) и этот
случай мы будем использовать в нашем примере. Некоторым мониторам требуется
2 или 3 тика и ничего страшного, если придется их добавить.

Возвращаясь к нашему примеру: исходя из определения длины кадра, вертикальный
тик это время необходимое для прохождения полного горизонтального кадра. Таким
образом, в нашем примере он равен 1232/65Mhz=18.95us.

По опыту, вертикальный синхроимульс находится в пределах от 50 до 300 мкс.
Давайте, для примера возьмем 150 мкс, что состовляет 8 вертикальных импульсов
(150us/18.95us 8).

Некоторые производители вместо количества точек любят приводить кадровые
характеристики в виде временных параметров. Вы можете встретиться со
следующими терминами:

active time (VAT)

Связанно с VR, но в милисекундах. VAT * VSF = VR.

blanking time (VBT)

Связанно с (VFL — VR), но в милисекундах. VBT * VSF =
(VFL — VR).

front porch (VFP)

Это просто VGT.

sync time

Это просто VSP.

back porch (VBP)

Это временной «запас» после вертикального синхроимпульса.
Часто равен 0.

NextPrevious

Типовые вопросы по вертикальной синхронизации

Что это такое, нужно ли ее включать

Изображение, которое вы видите в игре, по сути, это слайд-шоу (т.е. множество обычных картинок, которые быстро сменяют друг друга). Из-за того, что за одну секунду их сменяется не менее 30-60 (обычно) — человеческий глаз воспринимает их за динамичное изображение…

От производительности вашей видеокарты зависит количество таких генерируемых картинок (кадров) за 1 секунду (кстати, этот параметр также называется FPS). Т.е. в одной сцене видеокарта может выдавать 100 кадров/сек., в другой — 30 кадров/сек.

И вот тут возникает один «нюанс»…

Дело в том, что монитор может отобразить лишь определенное количество кадров в 1 сек. — чаще всего 60 кадров/сек. (этот параметр называется частотой обновления, у типовых мониторов он обычно равен 60 Гц, у игровых — может быть 120/144 Гц и более).

И, если видеокарта выдает больше кадров, чем успевает отобразить монитор — могут наблюдаться различные искажения на экране. Например, наиболее часто можно заметить разрыв — «полосу» по которой смещаются в сторону любые предметы и вещи…

полоса (верт. синхр. не включена)

Вертикальная синхронизация же призвана устранить подобные проблемы (она ограничивает макс. частоту кадров исходя из возможностей вашего монитора).

Однако, не все так однозначно: из-за ограничения частоты кадров — в некоторых динамичных сценах в ряде игр профессиональные геймеры отмечают наличие микро-фризов, задержек в отклике мыши/клавиатуры (например, при прицеливании в динамичных шутерах).

Важно отметить!

Поэтому, включать или не включать VSync — решается экспериментально, в зависимости от того, как будет вести себя конкретная игра на вашем железе

(ну и исходя из ваших приоритетов, т.к. вкл. VSync оказывает существенное влияние на FPS и динамику игры в целом ).

«За» и «против» VSync: особенности

Во-первых, при включении VSync — вы убираете «разрывы», которые могут быть в динамичных сценах (обратите внимание на скриншот ниже, я на нем выделил ту «самую» линию, о которой идет речь). Сразу отмечу, в зависимости от вашего оборудования и настроек игры — эти разрывы могут быть существенно заметнее (или отсутствовать вовсе) и реально мешать комфортной игре..

Сразу отмечу, в зависимости от вашего оборудования и настроек игры — эти разрывы могут быть существенно заметнее (или отсутствовать вовсе) и реально мешать комфортной игре…

Разница в картинке — с включенной верт. синхронизацией и выключенной (скриншот из игры World of Warcraft)

Во-вторых, VSync влияет прямо на FPS. При откл. VSync — частота кадров будет значительно выше (отклик мыши в некоторых играх станет чуть лучше (правда заметят это далеко-далеко не все пользователи и не в каждой игре…)).

Количество FPS при вкл. и выкл. синхронизации (кадр из игры World of Warcraft)

В-третьих, вертикальная синхронизация может существенно влиять на стабильность и плавность изображения (и как уже говорил: на качество отклика мыши/клавиатуры). Причем, сказать однозначно в лучшую или в худшую сторону при вкл. VSync это будет — без тестов нельзя!

В-четвертых, благодаря VSync видеокарта «может» работать не на полную мощность (частота кадров ведь ограничивается), а значит с помощью этого можно снизить ее температуру, шум кулеров на ней, и уменьшить ее энергопотребление.

Благодаря этому, видеокарта может проработать существенно дольше!

Как включить/выключить VSync

Включать и отключать вертикальную синхронизацию можно как в настройках драйвера видеокарты, так и в параметрах конкретной игры.

Я бы порекомендовал вам в настройках видеокарты установить режим: «Выкл., если не задано в приложении» (иногда он называется, как «использовать настройку 3D-приложения»). См. скриншоты с примерами ниже.

AMD видеокарта — включение вертикальной синхронизации

NVidia видеокарта — вертикальный синхроимпульс

Благодаря этому в каждой конкретной игре вы сможете вручную отрегулировать ее параметры: где-то включите VSync, где-то выключите (в зависимости от «поведения» 3D приложения).

Настройки в игре (кадр из игры World of Warcraft)

На сим пока всё…

по теме — будут кстати!

Удачи!

RSS 
(как читать Rss)

Активировать вертикальную синхронизацию в видеокартах Radeon

Для обладателей видеоадаптеров от компании AMD Radeon также есть функция, которая позволит настраивать частоту кадров. При этом она убирает разрывы кадров в игре, и делает также картинку более сглаженной.

Программу для настройки видео AMD можно найти в программах, работающих в фоновом режиме:

  1. Нажмите в нижней панели задач Windows небольшую стрелочку, чтобы открыть список программ;

  2. Выберите иконку драйвера видеоадаптера;

  3. Затем нажмите на раздел «Игры»;

  4. Далее выберите «Глобальные настройки»;

  5. В следующем окне нам необходимо выбрать настройку «Управление частотой кадров»;

  6. Если она будет выключена, нажмите на кнопку, чтобы включить и выставьте соответствующее значение частоты кадров с вашим монитором;

  7. Двигайте ползунок, чтобы изменить количество кадров;
  8. Рекомендуется также вверху выбрать вкладку «Глобальная технология OneDrive» и, опустив страницу вниз, активировать параметр «Chill».

Окно с настройками можно закрывать и запускать игру, чтобы проверить функцию V-Sync. Если необходимо отключить её, снова откройте настройки адаптера AMD и выключите функции, которые были активированы ранее. В большинстве компьютерных игр вертикальную синхронизацию можно отключить или включить через раздел с настройками. Используйте также его.

Что делать с V-SYNC, если у меня G-SYNC? Оставить включенным или отключить его?

Это самая распространенная дилемма владельцев мониторов с G-SYNC. Принято думать, что эта технология полностью заменяет классическую V-SYNC, которую можно полностью отключить в панели управления NVIDIA или просто проигнорировать.

Сначала нужно понять разницу между ними. Задача обеих функций теоретически та же – преодоление эффекта разрыва экрана. Но способ действия существенно отличается.

V-SYNC синхронизирует кадры, подстраивая их к постоянной частоте обновления монитора. Следовательно, функция действует в качестве посредника, захватывая картинку и, соответственно, отображение кадра, так чтобы адаптировать их к постоянной частоте кадров, тем самым предотвратить разрывы изображения. В итоге это может привести к возникновению input lag (задержки), потому что V-SYNC сначала должен «захватить и упорядочить» изображение, а только потом его вывести на экран.

G-SYNC работает в точности наоборот. Подстраивает не изображение, а частоту обновления монитора к количеству кадров, отображаемых на экране. Все делается аппаратно с помощью модуля G-SYNC, встроенного в монитор, поэтому не возникает дополнительная задержка отображения картинки, как это имеет место в случае с вертикальной синхронизацией. В этом ее основное преимущество.

Вся проблема заключается в том, что работает G-SYNC хорошо только в случае, когда FPS находится в поддерживаемом диапазоне частот обновления. Этот диапазон захватывает частоты от 30 Гц до того значения, сколько максимально поддерживает монитор (60Гц или 144Гц). То есть эта технология работает в полную меру, когда FPS не падает ниже 30 и не превышает 60 или 144 кадров в секунду в зависимости от максимально поддерживаемой частоты обновления. Выглядит очень хорошо, приведенная ниже инфографика, созданная сервисом BlurBusters.

Что произойдет, если частота кадров в секунду выйдет за пределы этого диапазона? G-SYNC не сможет настроить обновление экрана, поэтому что за пределами диапазона не работает. Вы обнаружите точно такие же проблемы как на обычном мониторе без G-SYNC и работать будет классическая вертикальная синхронизация. Если она будет выключена, то возникнуть разрывы экрана. Если будет включена, то эффекта разрыва не увидите, но появится iput lag (задержка).

Поэтому в ваших интересах оставаться в диапазоне обновления G-SYNC, который составляет минимум 30 Гц и максимум от того, сколько максимально поддерживает монитор (чаще всего 144 Гц, но и есть дисплеи 60 Гц). Как это сделать? С помощью соответствующих параметров вертикальной синхронизации, а также через ограничение максимального количества FPS.

Какой, следовательно, из этого вывод? В ситуации, когда количество кадров в секунду падает ниже 30 FPS нужно оставить по-прежнему включенную вертикальную синхронизацию. Это редкие случаи, но если до них дойдет, то V-SYNC гарантирует, что не возникнет эффект разрыва картинки. Если превышен верхний предел, то здесь все просто – нужно ограничить максимальное количество кадров в секунду, чтобы не приближаться к верхней границе, при пересечении которой включается V-SYNC, тем самым обеспечивая непрерывную работу G-SYNC.

Следовательно, если у вас монитор 144 Гц нужно включить ограничение FPS на уровне 142, чтобы не приближаться к верхнему пределу. Если монитор 60 Гц – установите предел 58. Если даже компьютер находится в состоянии сделать больше FPS, то он этого не сделает. Тогда не включится V-SYNC и будет активен только G-SYNC.

Disadvantages of VSync

Because VSync makes frames wait for when the monitor is ready, this can cause problems. You may find that your inputs, such as key-presses and mouse clicks, are slightly delayed. This can be fatal in games that require reflex and snap reactions to play. There are some technologies developed for VSync to help reduce this lag, but it’s worth keeping in mind if you enable VSync and notice your actions are less responsive than before.

VSync is great when the frame rate exceeds the monitor’s refresh rate. However, if you come to a graphically intense moment, and the frame rate drops below the refresh rate, the graphics card will drop it down further to best match the monitor’s preferences. The result is an even bigger drop in frame rate during intense moments. Technologies such as triple buffering can help prevent this, but it may not be an option everyone has access to.

Для чего нужна синхронизация по вертикали в играх

Вертикальная синхронизация является довольно спорной темой в играх. С одной стороны для визуально комфортного игрового процесса, кажется, очень необходимой, при условии, что у вас стандартный LCD монитор.

Благодаря ей во время игры не возникают никакие погрешности на экране, картинка стабильная и не имеет разрывов. Недостатком является то, что частота кадров ограничена на пределе 60 Гц, поэтому более требовательные игроки могут ощутить так называемый input lag, то есть легкую задержку при перемещении в игре с помощью мыши (можно приравнять к искусственному сглаживанию движения мыши).

Отключение вертикальной синхронизации также имеет свои плюсы и минусы. В первую очередь предоставляется неограниченная частота кадров FPS и тем самым полностью убираем упомянутый input lag. Это удобно в играх типа Counter-Strike, где важна реакция и точность. Передвижение и прицеливание очень четкие, динамические, каждое движение мыши происходит с высокой точностью. В некоторых случаях сможем получить большую частоту FPS, так как V-Sync в зависимости от видеокарты может немного уменьшить производительность оборудования (разница порядка 3-5 FPS). К сожалению, недостатком является то, что без вертикальной синхронизации получаем эффект разрыва экрана. При поворотах или смене движения в игре мы замечаем, что изображение разрывается на две или три горизонтальные части.

Включить или отключить V-Sync?

Нужна ли вертикальная синхронизация? Все зависит от наших индивидуальных предпочтений и того, что мы хотим получить. В многопользовательских играх в жанре Шутер от первого лица рекомендуется отключать вертикальную синхронизацию для увеличения точности прицела. Эффект разрыва экрана, как правило, не такой ощутимый, и когда привыкнем, то не будем даже его замечать.

В свою очередь в сюжетных играх можно спокойно включить V-Sync. Здесь высокая точность не так важна, первую скрипку играет обстановка, визуальный комфорт, так что следует сделать ставку на хорошее качество.

Вертикальную синхронизацию обычно можно включить или отключить в настройках графики игры. Но если там не найдем такой функции, то можно ее принудительно вручную выключить в настройках видеокарты – как для всех, так только и для выбранных приложений.

Does VSync have any problems?

VSync is far from a perfect solution and can negatively affect your gaming experience, even if it is useful and working as intended. If a monitor and a game are having trouble syncing up, then VSync can lower your frame rate significantly to try to find a point where they can. That can lead to input lag and stuttering increases, which further worsens the gaming experience. Screen tearing is most noticeable in fast-paced games like shooters and fighters, but it can affect all sorts of games, regardless of genre.

That’s why, if you’re particularly serious about these types of games, enabling VSync might not be worth it. There is another setting called triple buffering that can help reduce some of VSync’s problems, but this doesn’t come with any guarantees.

Different Types Of VSync

The above descriptions refer to the default Vsync function that has existed for years on PC. However, more recently, the hardware powerhouses of the games industry have begun coming up with new and improved forms of Vsync that negate some of those problems. Here’s what you need to know about them:

Nvidia Adaptive VSync

Adaptive sync is a feature exclusive to Nvidia (it can be found in the Nvidia Settings app). It uses Vsync when your frame rate exceeds your monitor refresh rate, but then instantly switches it off each time your fps drops below your monitor refresh rate. This means you don’t suffer stutters from the super-fast, but super-steep, FPS drops caused by standard vsync, which is vital, particularly when online gaming.

Nvidia Smooth Vsync

Smooth Vsync is another Nvidia exclusive, this time with minimal stuttering in mind. This feature works out what frame rate your game can stably run at, then maintains the frame rate there, bumping it up only when it knows that your GPU can sustain the higher frame rate without dropping.

Nvidia G-Sync

This groundbreaking tech came out a couple of years ago and does the ingenious work of adapting your monitor refresh rate to your gaming framerate. The result is a completely smooth gaming experience (if your GPU can handle it, that is), with no screen tearing, stutters, latency, or sharp FPS drops that accompany standard vsync. The catch is that you need a G-Sync-capable monitor and Nvidia GPU to use it.

If you want to know more about G-Sync, we wrote a whole article about it here.

AMD FreeSync

See above. This is AMD’s direct answer to Nvidia G-Sync. While the results are great, you’ll require a FreeSync-capable monitor and AMD GPU to take advantage of FreeSync.

AMD Enhanced Sync

Using some of the FreeSync technology and applying it to monitors that aren’t FreeSync-capable, Enhanced Sync prioritizes a smooth game experience and will allow for the occasional screen tear to prevent the stutters that can result from regular VSync. So there’s a little more tearing than Vsync but less stuttering. It all depends on your priorities!

Подробнее о частоте кадров

Сегодня мы обсудим один из самых часто задаваемых вопросов касательно игр на ПК: какой fps вам нужен? Должна ли частота кадров совпадать с максимальной частотой обновления вашего монитора (скажем, 60 кадров в секунду на 60-герцовом мониторе) или лучше если частота кадров будет наибольшей из возможных, к примеру — 500 в секунду?

Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нам нужно немного рассказать о том, как видеокарта и монитор работают вместе, чтобы вы могли увидеть заветные кадры своими глазами, а заодно о том, как работают технологии — к примеру, та же вертикальная синхронизация.

Но факт остаётся фактом — игра на fps, значительно более высоком чем частота обновления монитора, действительно положительно сказывается на качестве игрового процесса. Это очень сокращенный ответ на вопрос для всех тех, кто не планирует читать статью до конца. А теперь, давайте перейдем к объяснениям почему всё работает именно так.

Предположим, что у нас есть монитор с частотой обновления в 60 герц. Другими словами, изображение на мониторе обновляется каждую 1/60 секунды, точнее — каждые 16.7 мс. Во время игры нет никаких гарантий, что видеокарта будет способна отрендерить каждый кадр именно за 1.67 миллисекунды. Иногда этот процесс может занять 20 мс, иногда 15 мс, а иногда даже 8 мс. Такова уж природа рендера игр на видеокартах.

С такой разницей в скорости рендера отдельных кадров, возникает разброс и в отправке отрендеренных кадров на монитор. Кадр попадает на дисплей как только полностью отрендерится при выключенной вертикальной синхронизации, а при включённой синхронизации дисплей сначала полностью обновляется и лишь потом отправляет новый кадр.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации