Moderní videohry přicházejí se závratnou řadou grafických nastavení. Většina z nich poskytuje lepší výkon nebo kvalitu grafiky. Vertical Sync, lépe známý jako VSync, je však o něco složitější.
VSync sám o sobě nemá žádný vliv na grafickou kvalitu, ale jeho umožnění eliminuje ošklivé trhání obrazovky. I když se to může zdát jako samozřejmost, může to také naplnit vaši snímkovou frekvenci a zvýšit vstupní zpoždění – obojí je prokletí konkurenčního hraní.
Jste zmateni tím, jak přistupovat k tomuto tajemnému grafickému prostředí? Pojďme zjistit, co dělá VSync klíště.
Co je VSync?
VSync je prostředek k synchronizaci snímkové frekvence videohry s obnovovací frekvencí monitoru, který ji zobrazuje. Výrobci grafických karet vyvinuli vertikální synchronizaci k odstranění vizuálního artefaktu známého jako trhání obrazovky. Projevuje se jako horizontální rozdělení v zobrazeném snímku, takže jedna polovina snímku zaostává za druhou.
I když se to může jevit jako trhlina v časoprostorovém kontinuu, vaše GPU prostě chrlí snímky rychleji, než je maximální obnovovací frekvence vašeho monitoru. V závislosti na tom, o kolik překračuje obnovovací frekvence vašeho GPU obnovovací frekvenci vašeho monitoru, můžete vidět dva nebo více snímků GPU spojených vodorovně během jednoho obnovení monitoru.
VSync eliminuje trhání obrazovky omezením snímkové frekvence GPU na obnovovací frekvenci monitoru. To však samo o sobě nestačí k tomu, aby se zabránilo trhání obrazovky. Nastavení také vynutí zobrazení snímků vykreslených GPU ve spojení s obnovovacím cyklem monitoru.
Zastavení viditelnosti částí více snímků současně je klíčem k eliminaci trhání obrazovky. A VSync toho dosahuje tím, že brání GPU vytlačit nové snímky uprostřed obnovovacího cyklu monitoru.
VSync vytváří více problémů, než řeší
I když je VSync zaručenou opravou trhání obrazovky, přichází na úkor výkonu a odezvy. Abychom pochopili proč, podívejme se na dvě hlavní funkce VSync. Za prvé, zpomaluje snímkovou frekvenci GPU, aby odpovídala obnovovací frekvenci monitoru. Za druhé také synchronizuje rychlost snímků GPU, aby odpovídala obnovovací frekvenci monitoru.
Všimli jste si, jak oba mechanismy VSync zahrnují zpomalení výstupu GPU, aby odpovídal obnovovací frekvenci statického monitoru? To je důležitý detail. Zatímco se monitor obnovuje v určitých intervalech, GPU chrlí snímky rychlostí, která je nepřímo úměrná složitosti vykreslované scény ve hře.
Vynucení toho, aby GPU synchronizovalo tempo snímků s obnovovací frekvencí monitoru, zabrání tomu, aby předával nejnovější snímek na monitor. Hráči to popisují jako vstupní zpoždění, které je vnímáno jako obsah zobrazený na monitoru, který zaostává za skutečnými vstupy ovladače. Toto vstupní zpoždění je zvláště výrazné v rychlých FPS hrách, kde zaměřovací kříž znatelně zaostává za skutečnými vstupy myši.
Jako by zpoždění nebylo dost špatné, VSync může dokonce snížit celkový výkon GPU výrazným snížením snímkové frekvence. To je spojeno s jeho tendencí omezovat obnovovací frekvenci GPU pro sledování obnovovací frekvence. I když je to v pořádku, když je snímková frekvence GPU vyšší než obnovovací frekvence monitoru, máte potíže, když snímková frekvence klesne pod práh obnovovací frekvence.
Například komplikovaná scéna, která vynutí maximální snímkovou frekvenci GPU na 59 snímků za sekundu, se na monitoru s obnovovací frekvencí 60 Hz nezobrazí rychlostí 59 snímků za sekundu. The Interval synchronizace 16,67 milisekundy požadovaný VSync pro 60Hz monitor způsobí, že skutečně zobrazená snímková frekvence klesne z 59 snímků za sekundu na 45 fps.
Aby toho nebylo málo, výkon GPU (a tedy i snímková frekvence) se v průběhu videohry výrazně liší. V takových případech VSync způsobí, že některé snímky zůstanou na obrazovce déle než jiné. To je divákem vnímáno jako koktání nebo nekonzistentní tempo snímků.
Co jsou Adaptive VSync a Fast Sync?
Naštěstí inherentní problémy VSync nebyly u AMD a NVIDIA ztraceny. Oba výrobci GPU vydali své vlastní pokročilé varianty VSync, které zmírňují výše uvedené problémy. Tyto možnosti jsou dostupné buď prostřednictvím nastavení ve hře, nebo častěji vynucené prostřednictvím GPU sada ovladačů.
Adaptivní VSync
Adaptive VSync, vyvinutý společností NVIDIA, odstraňuje všechny ošklivé vstupní zpoždění a problémy s výkonem způsobené tím, že GPU nedrží krok s obnovovací frekvencí monitoru. Tato implementace VSync je aktivní pouze tak dlouho, dokud GPU dokáže splnit požadavek na obnovovací frekvenci monitoru. Adaptivní synchronizace okamžitě vypne VSync v okamžiku, který se stane neudržitelným. To poskytuje zdravou rovnováhu mezi výkonem videohry a zmírněním trhání obrazovky.
Rychlá synchronizace
Fast Sync, také vyvinutý společností NVIDIA, přidává do Adaptive VSync kouzlo trojitého ukládání do vyrovnávací paměti. Zjednodušeně řečeno, trojité ukládání do vyrovnávací paměti znamená, že GPU vykresluje další snímek. To umožňuje vybrat poslední ze dvou vykreslených snímků, které se mají odeslat na monitor, zatímco čeká na cyklus obnovy monitoru. Cílem je snížit vstupní zpoždění zobrazením nejnovějšího snímku, ale to také vyžaduje hodně výkonu GPU.
Vylepšená synchronizace
Stejně jako nabídky Adaptive VSync od NVIDIA může Enhanced Sync specifická pro AMD vypnout VSync v okamžiku, kdy GPU zaostává za obnovovací frekvencí monitoru. Stejně jako Fast Sync od NVIDIA také využívá vícenásobné ukládání do vyrovnávací paměti ke snížení vstupního zpoždění předáním nejnovějšího snímku na monitor.
Going Beyond VSync
Podívali jsme se na to, jak VSync eliminuje trhání obrazovky a nevýhody jeho implementace. Zatímco NVIDIA a AMD vydaly sofistikovanější verze VSync, které tyto problémy zmírňují, existuje zcela nový přístup, jak tyto problémy obejít pomocí technologií G-Sync a FreeSync.
To však vyžaduje kompatibilní monitory, kabely a grafické karty. Pro ty, kterým chybí luxusní hardware, je zapnutí nebo vypnutí VSync otázkou rozhodnutí, kde leží vaše priority. VSync funguje dobře, pokud je vaše GPU dostatečně výkonné, aby odpovídalo obnovovací frekvenci monitoru. Pokud však nejste fanouškem input lagu, budete na tom lépe bez něj.