系统极客一直在努力
专注操作系统及软件使用技能

什么是 VSync 垂直同步技术,要不要打开?

Game

在玩游戏时,你可能会注意到图形设置里有个叫「VSync」的选项。Vsync 是什么意思?它是做什么用的?在什么时候该打开呢?接下来,就让我们一起来了解 VSync 的优缺点,帮你找到最适合的选择。

什么是 VSync?

VSync 全称 Vertical Synchronization,是「垂直同步」技术的缩写。这是一项用于同步显卡输出和显示器刷新节奏的技术,主要作用是让画面在正确的时机显示在屏幕上,避免出现画面撕裂或者卡顿的情况。

显卡的输出帧率显示器的刷新率不同步时,就可能出现问题。比如:

  • 显卡输出帧率超过显示器刷新率时,显示器可能会同时显示两帧画面的内容,最终导致画面撕裂。
  • 显示器刷新率高于显卡输出帧率时,显示器会跳过某些帧,然后导致掉帧。

要理解 VSync 的基本工作原理,我们需要先了解显卡的缓冲机制:

  • 显卡内部有两个主要的图形数据缓冲区:「前缓冲区」和「后缓冲区」,这就是所谓的「双缓冲」技术。
  • 前缓冲区存储着当前显示在屏幕上的画面数据,而当显卡在渲染新的一帧时,数据会先存储在后缓冲区中。
  • 如果在显示器刷新周期中途切换这两个缓冲区,就会出现画面撕裂。而开启 VSync 后,显卡会等待显示器完成一次完整的刷新周期后,再将新的画面数据传输到显示器上。

VSync 会影响游戏帧率吗?

先说结论:开启 VSync 确实会影响游戏的帧率(FPS),这主要体现在以下几个方面:

首先,VSync 会把显卡的输出帧率限制在显示器的刷新率以内。比如,在使用 60Hz 的显示器时,即使你的显卡性能再强,每秒也最多只能显示 60 帧画面。

双缓冲 VSync 的问题

此外,传统的双缓冲 VSync 存在一个明显的短板:当显卡无法及时生成下一帧画面时,当前画面就会显示两个刷新周期。这就导致实际帧率会直接降到显示器刷新率的一半。比如在 60Hz 显示器上可能会突然掉到 30fps。

三重缓冲解决方案

为了解决这个问题,显卡厂商推出了三重缓冲技术。它在原有的前、后缓冲区基础上,增加了第三个缓冲区:

  • 前缓冲区负责显示当前画面。
  • 后缓冲区准备下一帧画面。
  • 第三缓冲区用于处理正在渲染的画面。

每次显示器开始刷新时,系统会选择将最新渲染好的画面显示出来。因为基本上总能找到新的画面来显示,这种方式能有效减少帧率波动。但三重缓冲会带来轻微的输入延迟,很多竞技游戏玩家不太喜欢用这个功能。

垂直同步、禁用垂直同步和自适应同步之间的视觉对比
垂直同步、禁用垂直同步和自适应同步之间的视觉对比

智能解决方案:自适应 VSync

自适应 VSync 采用了更智能的方式来解决上述问题,它会根据显卡的实际工况来自动调整工作模式:

  • 当显卡性能富余时(帧率高于刷新率),它会像普通 VSync 一样工作,保持画面同步,防止撕裂。
  • 当显卡压力较大时(帧率低于刷新率),它会临时关闭同步限制,让显卡全力输出画面。这样既能保持较高帧率,又能减少输入延迟,同时还不会出现明显的画面撕裂(完美💯)。

VSync 与可变刷新率显示器的配合

除了传统的 VSync 技术,游戏玩家还可以选择可变刷新率(Variable Refresh Rate,VRR)显示器来获得更好的游戏体验。

支持 HDMI VRRAMD FreeSyncNVIDIA G-Sync 的 VRR 显示器能够根据显卡实时输出的帧率自动调整刷新率,这几乎完美地解决了传统 VSync 带来的输入延迟和帧率限制问题。

不过在使用 VRR 显示器时,还是有几个要点需要注意:

  • 当显卡输出帧率超过显示器的最大刷新率时,你可能仍然需要同时开启 VSync 和 VRR 功能来获得最佳效果。
  • 如果游戏帧率低于显示器支持的最低刷新率,这时就需要依靠低帧率补偿 (Low Framerate Compensation,LFC)功能来保证流畅体验。
  • 因为并不是所有 VRR 显示器都配备了 LFC 技术,在选购 VRR 显示器时要特别注意,避免掉坑。

到底什么时候该开启 VSync?

要不要打开和什么时候打开 VSync,其实并没有标准答案,主要还是取决于你的游戏习惯和对画质的要求。让我们来看看不同场景下的一些建议:

  • 适合关闭 VSync 的场景: 竞技类游戏(如第一人称射击游戏)、即时战略游戏、电竞比赛,任何需要极快反应速度的游戏场景。在这些场景下,关闭 VSync 能获得更低的输入延迟和更高的帧率,尽管可能会出现一些画面撕裂。
  • 适合开启 VSync 的场景:单人剧情游戏、角色扮演游戏、休闲游戏和画质要求较高的游戏。对于这类游戏,建议优先选择以下方案(按推荐程度排序):
    1. 可变刷新率(VRR)技术
    2. 自适应 VSync
    3. 三重缓冲 VSync
    4. 双缓冲 VSync(仅在没有其他选择时使用)

不同游戏可以采用不同设置,你可以随时切换来测试最舒适的效果。即便设置中没有明确标注,现代主流游戏都普遍默认使用三重缓冲 VSync。如果你的设备支持 VRR、自适应同步等新技术,建议优先使用这些方案,它们几乎完全解决了传统 VSync 的各种问题。

赞(4) 赞赏

评论 抢沙发

微信赞赏