什么是垂直同步？你应该打开还是关闭它？ [解释]

如果您是一个狂热的游戏玩家，您可能会在图形设置中遇到一个令人困惑的选项。它被称为 VSync，很难猜测它的实际作用以及提供此选项的原因。

简短说明： VSync 代表垂直同步。它强制图形处理器的帧与显示器的刷新率匹配（或同步）。这种同步消除了帧率卡顿和画面撕裂，提供流畅、不间断的游戏体验。

但它是如何工作的？它有什么好处？你应该打开还是关闭这个选项？要回答这些问题，我们需要更多地了解 VSync。让我们从基础开始。

为什么需要垂直同步？

首先，我们需要了解如何在台式机或笔记本电脑上处理图形。您的计算机使用集成显卡 (CPU) 或专用显卡 (GPU) 将图形呈现到屏幕上。

在这两种情况下，处理器都会在显示器上“绘制”视觉效果。您此时正在阅读的文章是由您的图形处理器绘制的。当您玩游戏或看电影时，您的图形处理器会被命令尽快渲染 3D 图像（完整绘图或帧）。它每秒创建多个帧 (FPS)。

然后将这些帧发送到监视器进行处理。这会导致帧的快速幻灯片放映，从而产生类似于动画书的动画外观。您的图形可以产生的 FPS 越高，您的游戏体验就越流畅。

即使您不玩游戏或看视频，显示屏仍需要更新，以便您可以看到正在键入的内容、鼠标光标移动到的位置等。

显示器总是试图跟上图形处理器每秒输出的帧数。显示器在一秒钟内可以显示的最大帧数称为刷新率，通常以赫兹 (Hz) 为单位来衡量。例如，60 Hz 的显示器最高可以显示 60 FPS。

冲突

既然您了解了图像在屏幕上的呈现方式，那么实际问题就来了。当图形处理器开始产生超过显示器可以处理的帧数时，就会出现问题；例如，60 Hz 显示器上的 90 FPS。

在这种情况下，监视器努力跟上流量并导致两帧之间的同步混乱。这会导致“屏幕撕裂”，图片似乎被切成两半。

战地 3 中的画面撕裂 |图片来源：英伟达

当相机水平移动时，屏幕撕裂最常见。但由于图片是垂直注册的，您不会看到屏幕上下撕裂。还是很烦人，降低了整体游戏体验。

解决方案是什么？

显而易见的解决方案是购买能够显示高帧率的显示器，但并不是每个人都能负担得起。

这就是 VSync 派上用场的地方。它通过将图形处理器的帧与显示器的刷新率相匹配来解决同步问题。为此，垂直同步会冻结游戏引擎或缓冲帧，直到屏幕准备好显示下一帧为止。

换句话说，垂直同步将您的图形处理器降低到与您的显示器相同的水平，使它们能够通过微调的凝聚力更好地协同工作。如果正确实施，它可以完全消除屏幕撕裂并促进更流畅、更流畅的游戏体验。

其他好处

VSync 在其他应用程序中也很有用，特别是在旧游戏中，处理器压倒了图形要求。由于现代 CPU/GPU 的功能过于强大，无法运行老式游戏，因此它们以非常高的帧速率渲染旧场景。

这可能会导致处理器过热，因为它以每秒创建数百帧的速度运行超快。 VSync 可以通过将 FPS 限制为显示器的刷新率来处理这种情况，从而减轻图形处理器的额外压力。

缺点

启用垂直同步会引入一些自身的问题 —

输入延迟

当 GPU 停止向显示器传输更多帧时，您的输入（例如鼠标点击和按键）可能会稍微延迟。这些延迟通常并不明显，但如果您正在玩需要快速反应的游戏，它可能会让您摆脱沉浸感。

此外，当您查看需要过多图形资源的场景并且帧速率低于刷新率时，图形处理器将其进一步降低以与显示器的首选项同步。在如此紧张的时刻，帧数下降幅度更大（因此响应更延迟）。

已经开发了多种方法（例如三重缓冲）来消除此问题，但并非所有人都可以使用它。还有一些其他技术可以帮助您最大程度地减少此类延迟，但您应该意识到启用 VSync 可能会使您的操作响应速度不如以前。

颤抖

VSync 还会导致电影和视频中出现伪像，因为它们通常以 24-30 FPS 的速度录制，明显低于传统的监视器帧速率。当此类电影在 60 Hz 显示器上播放时，视频播放器经常错过显示器最后期限，导致中间帧的显示速度比平时稍快。这会导致类似颤抖的效果。

现代形式的 VSync

VSync 是一项已有十年历史的技术。近年来，图形制造商开发了更有效的方法来处理 VSync 的局限性。最受欢迎的是——

平滑垂直同步

Smooth VSync 由 NVIDIA 专门设计，可在启用 VSync 且 SLI（可扩展链接接口）处于活动状态时最大程度地减少卡顿。 SLI 是一种图形并行处理程序，旨在增强处理能力。

传统 VSync 会强制帧速率在刷新率和一半刷新率之间快速振荡（例如在 60 Hz 和 30 Hz 之间），不同的是，平滑 VSync 可以锁定游戏中最可持续的帧速率。只有在游戏性能超过显示器的速率时才会增加帧速率。

尽管流畅的垂直同步会降低游戏的平均帧率，但它改善并简化了整体视觉体验。

2 自适应垂直同步

由 NVIDIA 开发的自适应 VSync 允许您使用 NVIDIA 控制面板工具（以智能方式）渲染帧。它专供运行 GT 600 系列 NVIDIA 显卡或更新版本的 GPU 使用。

自适应垂直同步处理屏幕撕裂和帧速率卡顿。当帧速率超过显示器的刷新率（以消除撕裂）时启用 VSync，并在 FPS 低于显示器的刷新率时禁用它（以尽量减少卡顿）。

3. G-同步

G-Sync 是 NVIDIA 为消除屏幕撕裂而构建的另一种专有自适应同步方法。它可以让显示器的刷新率适应显卡的帧率（而不是图形处理器适应显示器）。

为了让显示器使用 G-Sync，它必须配备由 NVIDIA 分发的 G-Sync 技术。该公司与大多数 LCD 面板制造商合作，将各种高速面板（从 75 Hz 到 360 Hz）推向市场。

NVIDIA 声称采用 G-Sync 技术的设备可提供逼真的 HDR、电影色彩、惊人的对比度和超低延迟的游戏体验，没有卡顿、撕裂或输入延迟。

4.自由同步

2015 年，AMD 发布了自己的 LCD 自适应同步技术 FreeSync，与 NVIDIA 的 G-Sync 竞争。它可以免费使用，免版税，并且没有性能损失。

图片来源：AMD

FreeSync 的工作原理是将显示器的刷新率动态调整为可变帧率。更具体地说，监视器会一直显示当前接收到的图片，直到新的帧被传送到图形卡的帧缓冲区。然后，新图片立即传输。

这种简单的技术提供了极低的显示器延迟和流畅的观看体验。它还通过在未接收到新图像时降低面板的刷新率来延长电池寿命。

该标准支持 9 Hz 到 240 Hz 之间的刷新率。由于它可以通过即插即用自动启用，因此对最终用户和操作系统是透明的。

5.增强同步

来源：AMD

AMD 的增强同步技术没有将最大帧率锁定到显示器的显示刷新率，而是取消帧率上限以减少延迟以换取一些轻微的撕裂。

当显卡无法以与显示器刷新率相同的速度输出帧时，此方法优先考虑减少卡顿而不是消除撕裂。虽然它没有完全解决与 VSync 相关的问题，但它确实提高了性能能力和一致性。此外，它适用于任何显示器，无论是否支持 FreeSync。

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您应该打开还是关闭它？

这个问题的答案取决于偏好和具体情况。

如果您的 GPU 产生的帧数超出显示器的处理能力，则可能会导致屏幕撕裂和过热。在这种情况下，您需要通过 GPU 设置或程序软件启用垂直同步。

但是，如果您的显示器可以显示比 GPU 生成的帧数更多的帧，则几乎没有理由启用 VSync。

当您的游戏达到图形强烈的高潮并且帧速率低于屏幕刷新率时，您也应该禁用它。这是因为在这种情况下，垂直同步会自动尝试匹配这种突然变化，从而导致性能滞后。

打开和关闭垂直同步非常简单 — 打开 NVIDIA 控制面板 ，选择管理 3D 设置 ，并在全局设置下 选项卡，您将找到功能列表。向下滚动到垂直同步 并选择开启/自适应 .就是这样。

如果您使用的是 AMD 处理器，您可以在 Radeon 设置中找到类似的选项。 您还可以选择将您的偏好应用于个别游戏。

既然您了解了 VSync 的优缺点以及打开或关闭它的容易程度，那么这两种选择都值得尝试。您还应该检查您的图形处理器是否具有附加功能。例如，自适应垂直同步旨在实现两全其美。

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常见问题

垂直同步会提高屏幕分辨率吗？

VSync 既不会影响显示器的分辨率，也不会影响颜色/亮度级别。它仅旨在消除屏幕撕裂并提供流畅的观看和游戏体验。

垂直同步可以提高 FPS 吗？

VSync 无法提高显示器的刷新率或 FPS。事实上，它的作用正好相反：它将 FPS 限制在显示器刷新率的范围内，并减少 GPU 的压力。

VSync 对 Fortnite 有好处吗？

Fortnite 是一款快节奏、动感十足的游戏。如果您有标准的 60 Hz 显示器，启用 VSync 可以显着改善您的游戏体验（通过同步显示器和显卡刷新周期）。 Minecraft、Overwatch 和 Quake Champions 等其他流行游戏也是如此。

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垂直同步会增加多少延迟？

通常，启用 VSync 会导致更高的输入延迟，禁用它会导致更低的输入延迟。根据一项研究（在三款游戏中进行：Super Meat Body、Left 4 Dead 2 和 Sleeping Dogs），在不锁定 FPS 的情况下在全屏模式下开启 VSync 的输入延迟高达 7.5 帧。而在不锁定帧率的情况下，在全屏模式下关闭 VSync 的输入延迟仅为 1.33 帧。