Čo je Vsync a mali by ste ho používať?

Vsync je možnosť, ktorú uvidíte vo väčšine počítačových hier(PC video games) a niekedy dokonca aj v iných aplikáciách. Ale čo je Vsync ? Čo to robí? Mali by ste ho zapnúť alebo vypnúť? 

Odpoveď je komplikovaná, ale keď pochopíte účel Vsync , budete vedieť, kedy ho zapnúť alebo vypnúť.

Čo je Vsync?

Prvá vec, ktorú potrebujete vedieť, je, že váš monitor môže každú sekundu zobraziť určitý počet samostatných obrázkov. Toto je známe ako obnovovacia frekvencia(refresh rate) , ktorá vyjadruje, koľkokrát dokáže monitor úplne obnoviť obraz na obrazovke niečím novým.

Ak to ešte neviete, ilúzia pohyblivých obrázkov na obrazovke vzniká rýchlym zobrazením sekvencie statických obrázkov. Každý obrázok zobrazuje objekt v inom časovom úseku. Väčšina filmov, ktoré sledujete v kine, je natočená rýchlosťou 24 snímok za sekundu. V rámci každej sekundy teda uvidíte 24 časových úsekov. 

K dispozícii je tiež množstvo obsahu zaznamenaného rýchlosťou 30 a 60 snímok za sekundu. Napríklad zábery z akčnej kamery sa zvyčajne zaznamenávajú rýchlosťou 60 snímok za sekundu.(Action camera)

Čím viac jedinečných snímok je možné zobraziť za jednu sekundu, tým je pohyb plynulejší a ostrejší. Váš mozog spája snímky dohromady a vníma to ako pohyblivý obraz.

V počítačovom systéme GPU (grafická procesorová jednotka) pripravuje snímky na odoslanie na displej. Ak však displej nie je pripravený na nový rám, pretože stále pracuje na kreslení predchádzajúceho, môže to spôsobiť situáciu, že sa časti rôznych rámov zobrazia súčasne. Vsync má zabrániť tejto situácii synchronizáciou snímok z GPU s obnovovacou frekvenciou monitora.

Typické obnovovacie frekvencie

Najbežnejšia obnovovacia frekvencia displeja je 60 Hz. To znamená 60 obnovení za sekundu. Väčšina počítačových monitorov a televízorov ponúka aspoň toľko. 

Môžete si tiež kúpiť počítačové monitory s rôznymi obnovovacími frekvenciami(refresh rates) , ktoré zahŕňajú; 75 Hz, 120 Hz, 144 Hz, 240 Hz a 300 Hz. Môžu existovať aj iné čudné čísla, ale tieto sú typické, pričom vyššie obnovovacie frekvencie sú mimo špecializovaných herných systémov zriedkavejšie. 

Televízory sú takmer všetky 60 Hz jednotky, pričom 120 Hz súpravy teraz vstupujú na bežný trh spolu s najnovšou generáciou herných konzol, ktoré podporujú túto obnovovaciu frekvenciu.

Prispôsobenie frekvencie (Rates)snímok(Frame) obnovovacej frekvencii(Rate)

Obnovovacia frekvencia obrazovky sa nemusí presne zhodovať so snímkovou frekvenciou obsahu. Ak napríklad prehrávate video s rýchlosťou 30 snímok za sekundu na displeji s frekvenciou 60 Hz, potom stačí zobraziť dve rovnaké snímky pri frekvencii 60 Hz, čo predstavuje celkovo 30 jedinečných snímok. 

Snímka 24 snímok za sekundu predstavuje výzvu, pretože 24 sa nerozdeľuje presne na 60. Existujú rôzne spôsoby, ako to vyriešiť. Niektoré obrazovky používajú formu konverzie videa známu ako „pulldown“, ktorá kompenzuje nesúlad za cenu spustenia obsahu mierne odlišnou rýchlosťou, než je zamýšľaná. 

Mnohé moderné displeje môžu tiež prepínať na rôzne obnovovacie frekvencie. Takže televízor sa môže prepnúť na 48 Hz alebo dokonca 24 Hz, aby získal dokonalú synchronizáciu s 24 snímkami za sekundu. 120Hz televízory(TVs) to nemusia robiť, pretože 24 sa rozdeľuje rovnomerne na 120.

Kedy použiť Vsync

Pri videohrách sa snímky nevyrábajú tak usporiadaným spôsobom ako pri filme alebo videu. CPU , GPU a herný engine sa bez akýchkoľvek obmedzovačov snažia produkovať čo najviac snímok. Keďže však záťaž, ktorú herný engine kladie na tieto komponenty, sa môže líšiť, snímková frekvencia môže kolísať.

Ako už bolo spomenuté vyššie, keď GPU odosiela snímky, ktoré nie sú synchronizované s obnovovacou frekvenciou monitora, získate ten pútavý vzhľad trhania obrazovky(screen tearing) , kde sa rôzne časti obrazu nezhodujú.

Keď aktivujete Vsync , váš GPU odošle snímku, ktorá sa má zobraziť, len keď je monitor pripravený nakresliť novú snímku, čo tiež účinne obmedzuje rýchlosť vykresľovania snímok. To však môže v skutočnosti spôsobiť ďalší problém, ktorý vyplýva z toho, ako sú snímky „uložené do vyrovnávacej pamäte“. Ďalej budeme diskutovať o dvoch bežných typoch ukladania snímok do vyrovnávacej pamäte.

Dvojitá verzus trojitá vyrovnávacia synchronizácia(Versus Triple- Buffered Vsync)

„Vyrovnávacia pamäť“ je oblasť pamäte, ktorá je určená ako čakacia oblasť, ktorá sa má prečítať, keď je na to pripravené iné zariadenie alebo proces. Keď váš GPU vykreslí snímku, zapíše sa do vyrovnávacej pamäte. Potom obrazovka prečíta snímku z tejto vyrovnávacej pamäte, aby ju nakreslila. 

Takzvané „dvojité ukladanie do vyrovnávacej pamäte“ je dnes normou. Existujú dva nárazníky, ktoré sa striedajú a fungujú ako „predný“ a zadný nárazník. Displej čerpá rámec z prednej vyrovnávacej pamäte, zatiaľ čo GPU zapisuje do zadnej vyrovnávacej pamäte. Potom si obe vyrovnávacie pamäte vymenia úlohy a proces sa opakuje.

Bez Vsync je možné tieto dve vyrovnávacie pamäte kedykoľvek vymeniť. Je teda možné, že obrazovka vykreslí časť každej vyrovnávacej pamäte v rámci, čo spôsobí roztrhnutie. Keď zapnete Vsync , trhanie zmizne. Ak však GPU nedokáže dokončiť zápis do zadnej vyrovnávacej pamäte za 1/60 sekundy, táto snímka sa preskočí. Výsledkom je efektívnych 30 snímok za sekundu. 

Ak váš počítač nedokáže konzistentne vykresľovať 60 snímok za sekundu, môžete zaznamenať buď zablokovaných 30 snímok za sekundu, alebo divoko kolísajúce snímkové rýchlosti medzi 30 a 60.

Trojité ukladanie do vyrovnávacej pamäte(Triple-buffering) pridáva druhú zadnú vyrovnávaciu pamäť, čo znamená, že vždy existuje snímka pripravená na prepnutie do prednej vyrovnávacej pamäte, vďaka čomu je možné mať na obrazovke s frekvenciou 60 Hz nepárne čísla, napríklad 45 alebo 59 snímok za sekundu. Ak máte možnosť, trojité ukladanie do vyrovnávacej pamäte je vždy dobrou voľbou.

Vylepšené typy Vsync

Výrobcovia grafických kariet naďalej zápasia s trhaním obrazovky a inými artefaktmi spôsobenými trhaním obrazovky. Každý veľký výrobca prišiel s pokročilými verziami Vsync , ktoré sa snažia ponúknuť všetky výhody bez nevýhod.

NvidiaAdaptiveSync a FastSync , každý s vlastným inteligentným prístupom k Vsync . Prvý z nich zapne Vsync iba vtedy, ak je snímková frekvencia hry rovnaká alebo vyššia ako obnovovacia frekvencia. Ak klesne pod túto hodnotu, Vsync sa deaktivuje, čím sa eliminuje latencia vyrovnávacej pamäte. Posledné riešenie je lepšie, pretože umožňuje trojité ukladanie do vyrovnávacej pamäte a poskytuje najvyššiu snímkovú frekvenciu bez trhania.

AMD má Enhanced Sync , čo je ako AdaptiveSync .

Vsync verzus variabilná obnovovacia frekvencia

K Vsync existuje výkonná alternatíva známa ako variabilná obnovovacia frekvencia. Technológia Nvidie je známa ako G-Sync a AMD vyvinula FreeSync , no sprístupnila ju zadarmo a prístupnú každému.

Obe technológie umožňujú monitoru a GPU komunikovať medzi sebou takým spôsobom, že snímky sa synchronizujú s takmer bezchybnou presnosťou. Inými slovami, sú tu uvedené všetky nevýhody Vsync

Hlavnou výhradou je, že samotný monitor musí podporovať technológiu. Je zriedkavé nájsť monitory, ktoré podporujú oba štandardy, ale Nvidia nedávno ustúpila a pridala podporu FreeSync pre určité monitory. Môžete sa tiež pokúsiť aktivovať FreeSync na monitoroch, ktoré Nvidia nepridala na bielu listinu , ale výsledky nemusia byť v niektorých prípadoch skvelé.

Poďme si teda zhrnúť, čo potrebujete vedieť o používaní Vsync :

  • Ak vaša hra nedokáže udržať obnovovaciu frekvenciu rovnú alebo vyššiu ako obnovovacia frekvencia vášho monitora, povoľte trojité ukladanie do vyrovnávacej pamäte alebo znížte obnovovaciu frekvenciu.
  • Ak váš GPU ponúka pokročilejšiu verziu Vsync , oplatí sa to vyskúšať.
  • G-Sync a FreeSync sú žiaduce alternatívy k Vsync, ak k nim máte prístup.
  • Ak chcete minimálne oneskorenie vstupu pre konkurenčné hranie, vypnite Vsync a žite s trhaním obrazovky, ak nie je k dispozícii variabilné obnovenie.

To sú základy toho, čo je Vsync . Teraz choďte von a užite si zábavu s herným zážitkom bez trhlín.



About the author

Som počítačový profesionál s viac ako 10 ročnou praxou. Vo voľnom čase rada pomáham v kancelárii a učím deti používať internet. Moje schopnosti zahŕňajú veľa vecí, ale najdôležitejšie je, že viem pomáhať ľuďom riešiť problémy. Ak potrebujete niekoho, kto vám môže pomôcť s niečím súrne, alebo chcete len nejaké základné tipy, obráťte sa na mňa!



Related posts