синхронизация кадров в игре что это такое
Вертикальная синхронизация (VSync) в играх: что это и зачем нужно, как ее включить / отключить
Доброго дня!
Собственно, ниже приведу все «за» и «против» верт. синхронизации, а также покажу как ее можно включить (выключить).
Типовые вопросы по вертикальной синхронизации
Что это такое, нужно ли ее включать
Попробую объяснить суть «проблемы» максимально просто.
👉 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.
👉 И вот тут возникает один «нюанс».
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!
(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.
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!
Благодаря этому, видеокарта может проработать существенно дольше!
Как установить максимальную частоту кадров (FPS) в настройках NVIDIA и AMD (ограничиваем FPS) — инструкция для начинающих
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. 👇
Нет значка видеодрайвера Intel HD, nVidia или AMD Radeon в трее рядом с часами и на рабочем столе. Что делать?
AMD видеокарта — включение вертикальной синхронизации
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).
👉 Кстати, обратите внимание, что этот параметр разработчики могут называть по-разному: VSync, V-Sync, Vertical Sync, вертикальный синхроимпульс и т.д.
Настройки в игре (кадр из игры World of Warcraft)
Почему не стоит включать VSync: лучшие настройки графики
Функция синхронизации VSync позволяет повысить стабильность изображения, но при этом вам решать — активировать или деактивировать эту опцию. Мы объясним, как включить или выключить VSync и почему во многих случаях лучше отказаться от нее.
Включить или выключить VSync: что дает эта графическая опция
VSync (вертикальная синхронизация) — это настройка видеокарты или монитора, которая может ограничить частоту кадров. При этом настраивается вертикальная синхронизация. Таким образом, изображение воспроизводится без каких-либо разрывов, так называемых Tearings. Практически во всех играх вы можете включать или выключать эту функцию, обычно VSync включена по умолчанию.
Если VSync активна, ваша видеокарта синхронизируется с монитором. Соответственно, FPS уменьшаются до частоты обновления вашего монитора. При частоте 60 Гц ваша видеокарта также переключает FPS на максимум 60 Гц. Это позволяет избежать графических ошибок и сделать изображение более четким.
Тем не менее, этот параметр обычно требует некоторой вычислительной мощности компьютера. Например, если ваша игра работает со скоростью 80 кадров в секунду или более без VSync, хотя ваш монитор способен лишь на 60 кадров в секунду, могут возникнуть графические ошибки (те самые разрывы Tearings). Если вы активируете VSync, ваш компьютер уменьшит число FPS до 60 и будет своевременно отображать все элементы изображения на экране.
В каких играх стоит активировать VSync
VSync — это значимое дополнение, которое может сделать картинку игры значительно более плавной. В этом кроется основная причина, по которой такая функция включена по умолчанию. Существует несколько поводов для активации VSync:
Почему стоит выключить VSync
Несмотря на то, что VSync поможет стабилизировать изображение и устранить ошибки, есть довольно много причин, которые говорят против активации этой функции.
Как избавиться от разрывов изображения в играх: о вертикальной синхронизации V-sync
Содержание
Содержание
Проблемы с качеством изображения в видеоиграх могут возникнуть у любого геймера. Независимо от того насколько мощный у вас ПК. Хотя на старых «машинах» такое встречается все же чаще. В статье разберем, что такое V-sync и чем отличается от G-Sync или FreeSync.
Tearing
Разрывы кадров (известные также как тиринг, от англ. Tearing), словно некто порезал картинку в игре на части и неровно склеил, могут серьезно попортить нервы геймеру. Не дав вам возможности, не то что с головой погрузиться в игру, но и просто нормально ее пройти. Выглядит это так:
Чтобы понять, как бороться с разрывами изображения, нужно знать причину их появления. Тут все предельно просто — тиринг вызван отсутствием синхронизации работы видеокарты и монитора. То есть видеокарта генерирует кадры с непостоянной частотой (это называется FPS, фреймрейт). Скорость создания новых кадров зависит от сложности 3D-сцены в видеоигре. Монитор же способен выводить кадры только с фиксированной частотой. Вот из этого несоответствия и рождаются разрывы изображения.
Если бы видеокарта по умолчанию успевала бы отрисовывать кадры перед отправкой их на монитор (как показано на схеме), то разрывы картинки канули бы в Лету. Но это недостижимая мечта.
Для плавной картинки, которую способно воспринимать человеческое зрение нужно минимум 25 к/с, иначе задержки становятся видны невооруженным глазом. Например, у вас монитор с частотой обновления 60 Гц (60 к/с). И слабенькая видеокарта, которая не справляется с генерацией кадров. Она не поспевает за монитором — тот обновляет картинку быстрее, чем видеокарта обрабатывает новые сцены. Поэтому, вместо нового целого кадра, который видеочип не успел создать полностью, монитору приходится показывать половину нового и половину старого кадра. Это и есть разрыв изображения.
Понятно, что эта конкретная проблема вызвана программной стороной медали. Поэтому и исправлять ее мы будем тоже программно.
Частота обновления монитора
Но прежде небольшое лирическое отступление про мониторы. Разные модели могут отличаться частотой обновления изображения. Стандартные 60 Гц — для обычных геймеров, максимальные 240 Гц — для киберспортсменов. Чем выше частота (известная также как вертикальная разверстка монитора), тем чаще обновляется изображение. И тем выше шанс, что задержек изображения и разрывов станет меньше. Однако в корне это проблему не решает. Есть куда более изящное решение, не требующее от вас покупки нового «киберспортивного» монитора.
Схема, наглядно показывает разницу во времени для мониторов с разной частотой обновления.
Еще лучше разницу частоты обновления в мониторах демонстрирует данное видео.
V-Sync — вертикальная синхронизация
И тут на сцену выходит технология V-Sync, известная как вертикальная синхронизация. Каждый внимательный геймер находил такой пункт в настройках практически любой видеоигры. При желании ее можно найти и в интерфейсе для вашей видеокарты под названием «Вертикальный синхроимпульс» (для интерфейса Nvidia). Это пригодится, если в настройках игры нет пункта «Вертикальная синхронизация» (такое часто можно наблюдать в инди-играх).
Вертикальная синхронизация — это технология, которая синхронизует работу видеокарты и монитора. При ее включении генерация кадров графическим процессором привяжется к частоте отображения кадров монитора.
Какие плюсы несет игроку такая привязка? Во-первых, гарантированно исчезнут разрывы изображения.Теперь кадры будут поступать на монитор в такт с частотой обновления изображения. Картинка в видеоигре станет плавной и красивой.
Во-вторых, если видеокарта мощная и выдает FPS больше, чем позволяет отобразить стандартный монитор (60 Гц), то вертикальная синхронизация снизит нагрузку на видеочип. Это позволит уменьшить нагрев видеокарты и шум системы охлаждения. Нетрудно догадаться, что это продлит срок службы графического процессора.
Казалось бы, все прекрасно. Врубай V-Sync и наслаждайся игрой. Но не тут то было. Подводные камни вертикальной синхронизации куда больше айсберга, потопившего легендарный Титаник. Большинство геймеров V-Sync выключают и терпят разрывы кадров. Почему?
Схематичная работа видеокарты и монитора при отключенной вертикальной синхронизации. Картинку рвет на две части.
Потому что включенная V-Sync может вызывать задержки вывода картинки (тормоза, фризы, инпут-лаг) во время игры. Это связано с тем, что рендеринг кадра в сложной сцене занимает больше времени, чем цикл отображения изображения на мониторе. И, если без V-Synk монитор покажет нам разорванную картинку из двух кадров, но без задержек, то в обратном случае мы увидим на экране снова старый кадр. То есть игра, хоть и на короткое время, но подвиснет.
Схематичная работа видеокарты и монитора при включенной вертикальной синхронизации. Один и тот же кадр нам показывают два раза. А это означает подвисание картинки.
Тогда зачем она нужна? Вертикальная синхронизация хороша для «медленных» игр с одиночным прохождением. Таких, где вопрос визуальной красоты стоит важнее, чем скорость геймплея. Например, The Vanishing of Ethan Carter. Также ее рекомендуют включать, если вы играете в старую игру на мощном ПК (чтоб увеличить срок службы видеочипа).
Существует еще Adaptive Sync — адаптивная синхронизация, которая представляет собой улучшенную версию вертикальной. Она «адаптируется» под ситуацию и работает так: если появились разрывы — убирает их, включая V-Sync. А если картинка сильно тормозит — ускоряет ее, отключая V-Sync. Что приводит к появлению тиринга. Это, своего рода, «костыль», который кардинально проблему не решает.
В итоге игроки оказываются перед выбором: плавная картинка с задержками или рваное изображение, но без тормозов. Куда не кинь — всюду клин. Однако разработчики NVIDIA сумели избавить игровую индустрию и от этой дилеммы.
G-Sync — синхронизация от Nvidia
Отличие G-Sync от V-Sync заключается в том, что за рендеринг кадров и вывод их на монитор здесь полностью отвечает видеокарта. Она генерирует кадры и «приказывает» монитору их выводить только тогда, когда кадр полностью отрисован. При таком подходе частота обновления изображения из постоянной величины превращается в динамическую (при V-Sync или без нее — время обновления всегда жестко фиксировано). То есть, как только кадр готов, он сразу же появляется на экране — игроку не приходится ждать окончания цикла обновления изображения.
Плавность изображения – результат работы G-Synk. Кадры поступают на монитор сразу же после их полной отрисовки
Технология G-Sync избавляет геймера от разрывов изображения, зависаний картинки, рывков и артефактов, связанных с выводом кадров на монитор. Плавная быстрая цельная картинка — предел мечтаний true-геймера, но…
Во-первых, G-Sync имеет ограниченный диапазон использования, выраженный в FPS: от 30 к/с до 240 к/с. Максимальная планка зависит от вашего монитора. Например, 30–60 к/с для стандартного 60 Гц экрана. И если FPS упадет ниже границы и станет 25 к/с, то толку от G-Sync будет не больше, чем от обычной вертикальной синхронизации.
Во-вторых, воспользоваться G-Sync смогут только те пользователи, у которых и видеокарта, и монитор поддерживают данную технологию. И к тому же, оснащены популярным интерфейсом DisplayPort 1.2. И если с видеочипом все просто (G-Sync поддерживают все видеокарты, начиная с GeForce GTX 650 Ti Boost и выше), то монитор, возможно, придется сменить. А модели, поддерживающие данную технологию, стоят дороже, чем устройства без нее. Но и тут у нас есть альтернатива…
FreeSync — синхронизация от AMD
FreeSync — это аналог и ответ компании AMD на технологию Nvidia G-Sync. Она обеспечивает все те же прелести, что и ее предшественник, но за меньшую стоимость. Это объясняется тем, что G-Sync это запатентованная технология от Nvidia, использование которой требует лицензии (то есть дополнительных трат от производителей мониторов). FreeSync от AMD распространяется бесплатно.
Для ее использования вам понадобятся: подходящая видеокарта, монитор и интерфейс DisplayPort. Здесь подойдет видюха, начиная с серии Radeon HD 7000, выпущенной в 2012 году и любые новые экземпляры. Мониторов, поддерживающих данную технологию, тоже немало. И стоят они значительно дешевле, чем их G-Synk конкуренты. Еще один плюс FreeSync — увеличенный диапазон использования от 9 к/с до 240 к/с.
Отметим, что FreeSync можно запустить, даже имея на борту связку — видеокарта Nvidia+FreeSync монитор. Нужна лишь любая видеокарта Nvidia Geforce серии 10 (с архитектурой Pascal) и более новые, поддерживающие DisplayPort Adaptive-Sync. И немного сноровки для включения FreeSync в настройках NVidia.
Существует несколько уровней технологии FreeSync. На скриншоте хороша видна разница между ними.
Оценить разницу в ощущениях от изображения без вертикальной синхронизации, с ней, а также с G-Sync (на FreeSync будет аналогично) можно на видео ниже.
Когда целесообразно использовать G-Sync или FreeSync? Если у вас частота монитора существенно выше FPS. Например, у вас топовый 144 Гц монитор и устаревшая видеокарта выдающая, например, 30 к/с. В таком случае использование этих технологий эффективно и оправдано. Если ситуация обратная — современная видеокарта последних серий и монитор 60 Гц — читаем дальше.
FastSync и Enhanced Sync
Чтобы окончательно вас запутать в ворохе всех этих технологий, добавим, что существуют еще два вида синхронизаций — FastSync (быстрая синхронизация) от Nvidia и Enhanced Sync (улучшенная синхронизация) от AMD. Это две аналогичные технологии, которые условно можно назвать промежуточным звеном между V-Sync и G-Sync (FreeSync).
Преимущества быстрой/улучшенной синхронизаций налицо: они убирают разрывы и задержки изображения и при этом не требуют покупки нового монитора. Только наличие подходящей видеокарты. Для Fast Sync это видеокарты с архитектурой Pascal и Maxwell, включая Geforce GTX 1080, GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1060. Enhanced Sync поддерживается любыми графическими процессорами и их комбинациями на основе архитектуры GCN и (или) дисплеями с поддержкой технологии AMD Eyefinity.
Но и здесь есть свои ограничения. Чтобы вышеупомянутые технологии приносили толк, нужно чтобы FPS был значительно выше, чем частота монитора. Например, при FPS 120 к/с и частоте монитора 60 Гц использовать быструю/улучшенную синхронизацию имеет смысл.
Кому это нужно? Обладателям мощных видеокарт и стандартных мониторов 60 Гц. Если монитор 144 Гц, а видеокарта устаревшая и выдает FPS в 75 к/с, то FastSync и Enhanced Sync вам не нужны. Здесь необходимо использовать G-Sync или FreeSync.
Важный момент! Технологии синхронизации могут работать в связке, выдавая максимальную плавность картинки и отсутствие задержки.FastSync+G-Sync, Enhanced Sync+FreeSync — это лучшие на сегодняшний день сочетания, гарантирующие великолепные впечатления от игрового процесса.
Стоит знать еще и то, что быстрая синхронизация (Fast Sync) пока не поддерживается для игр DX12.
Артефакты изображения
С разрывами, подергиваниями и подвисаниями, связанными с проблемами вывода кадров с видеокарты на монитор разобрались. Все остальные неприятности, вызванные другими причинами — это артефакты изображения.
Они представляют собой различные искажения картинки. Это не разрывы кадра. Чаще всего полосы на экране, точки, квадратные и прямоугольные скопления, фантомы и другие искажения. Отметим, что неполадки должны наблюдаться именно во время запуска игр или других «тяжелых» графических приложений, нагружающих видеокарту. Если точки на мониторе висят постоянно, то это битые пиксели. Не перепутайте!
Вот здесь на скриншоте явно не артефакт изображения:
Артефакты изображения могут иметь программное или аппаратное происхождение (как показывает практика, чаще всего второй вариант).
Что можно сделать, чтобы избавиться от артефактов программно:
Проблема может крыться и в самой игре. Скачали пиратский репак — получили проблему с изображением. Крайне редкое явление, но может случиться. Тут поможет установка другой версии игры.
Большинство аппаратных проблем, вызывающих артефакты изображения, своими руками решить невозможно. Просто перечислим их для развития кругозора:
Единственный момент, который можно исправить самостоятельно — это если искажения возникают из-за перегрева видеокарты (проверяем температуру специальной программой, например Everest). Можно почистить ее от пыли, заменить термопасту или поменять систему охлаждения на более мощную.
Но и здесь стоит понимать, что если графический процессор устаревший и не справляется с современными играми, то хоть лед к нему приложите (так делать точно не стоит) — кардинально ситуацию это не исправит.
В случае возникновения подозрения, что шалит именно «железо», несем его в специализированный сервисный центр.
Заключение
Если вы заядлый геймер или киберспортсмен и сталкмиваетесь с вышеперечисленными проблемами, то покупка монитора с частотой 144 Гц (и выше) с поддержкой G-Sync или FreeSync технологии + соответствующая видеокарта — вопрос решенный.
Если же вы просто играете время от времени и динамичные шутеры — это не про вас, то вполне можно обойтись стандартным монитором 60 Гц и маломощной видеокартой. В таком случае не забудьте включить виртуальную синхронизацию!
Разбираемся, что такое G-Sync, FreeSync, V-Sync и нужны ли они вообще
Связь видеокарты с монитором и её проблемы
В идеальном случае эти два отрезка времени должны быть равны — тогда, когда на мониторе закончится старый кадр, к нему подоспеет новый кадр и они плавно пойдут друг за другом, не создавая проблем. Но видеокарта может «обгонять» монитор.
И тут необходимо понимать, что мониторы работают с определёнными частотами обновления — количеством обновления кадров в секунду. Измеряется частота обновления в герцах. Мониторы с 60 Гц обновляют картинку 60 раз за секунду, 144 Гц — 144 раза за секунду.
Возвращаясь к видеокарте и монитору — значение кадров в секунду, выходящих из видеокарты, плавает, и может быть как меньше 60, так и больше. Оба случая приводят к проблемам.
Обратный вариант: видеокарта рендерит больше кадров в секунду, чем способен показать монитор. Это приводит к тому, что на мониторе может появиться сразу несколько кадров.
Подобные разрывы бросаются в глаза, и их частое появление может вызвать тошноту, боль в глазах или головокружение. В таком случае речь идёт не просто о плавной игре, но и о здоровье человека, потому борьбе с подобным уделено большое внимание. Ниже рассмотрены методы синхронизации видеокарты и монитора, которые позволяют избавиться от подобных проблем.
Вертикальная синхронизация — дёшево и сердито
Тем не менее, не решается проблема и с кадрами, которые рендерятся дольше и из-за которых видеокарта выдаёт в секунду меньше, чем может показать монитор. Потому что V-Sync в таком случае сокращает число выводимых кадров до кратного частоте монитора. Например, если у вас монитор с 60 Гц, а видеокарта выводит 55 кадров в секунду, то V-Sync срежет выводимое число кадров до 30, чтобы картинка шла плавнее. В результате FPS падает и ощущения становятся ещё хуже.
Адаптивная синхронизация — старший брат V-Sync
Однако на практике подобный метод помогает не всегда и проблемы вертикальной синхронизации всё ещё могут встречаться.
G-Sync — дорого, но эффективно
Убирая все минусы вертикальной синхронизации (статтеринг, разрыв изображения, задержку управления), G-Sync является очень хорошим вариантом. Но, вместе с этим, очень дорогим, так как G-Sync работает только на мониторах с предустановленным чипом от Nvidia и требует повышенной мощности.
FreeSync — упрощённая G-Sync
Однако свои отличия есть. Если G-Sync продолжает работать по этому принципу на низких FPS, мониторы с FreeSync начинают использовать «традиционные» методы синхронизации, возвращая старые помехи — и статтер, и разрыв изображения, и задержку управления.
Но если G-Sync использует свой собственный чип, FreeSync работает на DisplayPort — уже разработанной до этого технологии. Говоря кратко: для FreeSync тоже нужен специальный монитор, но FreeSync-монитор будет дешевле монитора с G-Sync.
VRR и совместимость FreeSync с G-Sync
Это значительно расширяет список подходящих мониторов, а также даёт шанс, что любой монитор сможет работать с G-Sync.