O que é o Vsync e você deve usá-lo?


Vsync é uma opção que você verá na maioria dos Videogames para PC e às vezes até em outros aplicativos. Mas o que é Vsync? O que isso faz? Você deve ligá-lo ou desligá-lo?

A resposta para isso é complicada, mas depois de entender o propósito do Vsync, você saberá quando ligá-lo ou deixá-lo desligado.

O que é Vsync?

A primeira coisa que você precisa saber é que seu monitor pode mostrar um certo número de imagens discretas a cada segundo. Isso é conhecido como taxa de atualização, que é quantas vezes o monitor pode atualizar completamente a imagem na tela com algo novo.

Se você ainda não sabe, o ilusão de imagens em movimento em uma tela é criada exibindo rapidamente uma sequência de imagens estáticas. Cada imagem mostra o assunto em um intervalo de tempo diferente. A maioria dos filmes que você assiste no cinema é filmada a 24 quadros por segundo. Portanto, você vê 24 fatias de tempo mostradas a cada segundo.

Também há muito conteúdo gravado a 30 e 60 quadros por segundo. Câmera de ação filmagens, por exemplo, normalmente são gravadas a 60 quadros por segundo.

Quanto mais quadros exclusivos podem ser mostrados em um segundo, o movimento mais suave e nítido aparece. Seu cérebro mescla os quadros e os percebe como uma imagem em movimento.

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Em um sistema de computador, o GPU (unidade de processamento gráfico) prepara os quadros a serem enviados ao monitor. No entanto, se a exibição não estiver pronta para um novo quadro porque ainda está trabalhando no desenho do anterior, isso pode causar uma situação em que partes de diferentes quadros são exibidas ao mesmo tempo. O objetivo do Vsync é evitar essa situação, sincronizando os quadros da GPU com a taxa de atualização do monitor.

Taxas de atualização típicas

A taxa de atualização mais comum de exibição é 60 Hz . Ou seja, 60 atualizações por segundo. A maioria dos monitores de computador e televisores oferecem pelo menos isso.

Você também pode comprar monitores de computador em uma variedade de taxas de atualização, que incluem; 75 Hz, 120 Hz, 144 Hz, 240 Hz e 300 Hz. Pode haver outros números estranhos também, mas estes são típicos, com taxas de atualização mais altas sendo mais raras fora de sistemas de jogos especializados.

As televisões são quase todas Unidades de 60 Hz, com 120 Hz conjuntos entrando agora no mercado principal, juntamente com a última geração de consoles de jogos que suportam essa taxa de atualização.

Correspondência de taxas de quadros com taxa de atualização

A taxa de atualização da tela não precisa corresponder exatamente à taxa de quadros do conteúdo. Por exemplo, se você estiver reproduzindo vídeo de 30 quadros por segundo em uma tela de 60 Hz, então você só precisa exibir dois quadros idênticos em 60 Hz, totalizando 30 quadros únicos.

A filmagem de 24fps representa um desafio, já que 24 não se divide perfeitamente em 60. Existem diferentes maneiras de resolver isso. Algumas telas usam uma forma de conversão de vídeo conhecida como “pulldown” que compensa a incompatibilidade ao custo de executar o conteúdo em uma velocidade ligeiramente diferente da pretendida.

Muitos monitores modernos podem também mude para diferentes taxas de atualização. Portanto, uma TV pode mudar para 48 Hz ou mesmo 24 Hz para obter uma sincronização perfeita com imagens de 24 fps. As TVs de 120 Hz não precisam fazer isso, já que 24 se divide uniformemente em 120.

Quando usar o Vsync

Com videogames, os quadros não são produzidos de maneira ordenada como com filme ou vídeo. Sem nenhum limitador, a CPU, a GPU e o mecanismo de jogo tentam produzir o máximo de quadros possível. No entanto, como a carga de trabalho que o mecanismo de jogo coloca nesses componentes pode variar, a taxa de quadros pode oscilar.

Conforme mencionado acima, quando a GPU está enviando quadros que não estão em sincronia com a taxa de atualização do monitor, você obterá aquela aparência reveladora tela rasgada em que diferentes partes da imagem não se alinham.

Quando você ativa o Vsync, sua GPU só envia um quadro para ser exibido quando o monitor está pronto para desenhar um novo quadro , também limitando efetivamente a taxa na qual os quadros são renderizados. Mas isso pode realmente causar outro problema que resulta de como os quadros são “armazenados em buffer”. A seguir, discutiremos dois tipos comuns de buffer de quadros.

Vsync com buffer duplo versus triplo

Um "buffer" é uma região da memória que é designada como uma área de espera para ser lido quando algum outro dispositivo ou processo estiver pronto para isso. Quando sua GPU renderiza um quadro, ele é gravado em um buffer. Em seguida, a tela lê o quadro desse buffer para desenhá-lo.

O chamado “buffer duplo” é a norma hoje. Existem dois buffers, alternando-se para atuar como o buffer “frontal” e posterior ”. A tela desenha o quadro do buffer frontal, enquanto a GPU grava no buffer traseiro. Em seguida, os dois buffers trocam de função e o processo se repete.

Sem o Vsync, os dois buffers podem ser trocados a qualquer momento. Portanto, é possível que a tela desenhe parte de cada buffer no quadro, o que resulta em rasgo. Quando você liga o Vsync, o rasgo desaparece. No entanto, se a GPU não conseguir terminar de gravar no buffer traseiro em 1/60 de segundo, esse quadro será ignorado. Isso resulta em 30 quadros por segundo eficazes.

A menos que seu computador possa renderize 60 quadros por segundo de forma consistente, você pode experimentar 30fps bloqueados ou taxas de quadros oscilantes entre 30 e 60.

O buffer triplo adiciona um segundo buffer traseiro, o que significa que sempre há um quadro pronto para ser trocado para o buffer frontal, tornando possível ter números ímpares como 45 ou 59 quadros por segundo em uma tela de 60 Hz. Se você tiver a opção, o buffer triplo é sempre uma boa opção.

Tipos de Vsync aprimorados

Os fabricantes de placas de vídeo continuam a lutar contra a quebra de tela e outros artefatos causados ​​por ela. Cada grande fabricante criou versões avançadas do Vsync que tentam oferecer todos os benefícios sem as desvantagens.

A Nvidia tem AdaptiveSync e FastSync, cada um com sua própria abordagem inteligente para Vsync. O primeiro só liga o Vsync se a taxa de quadros de um jogo for igual ou superior à taxa de atualização. Se cair abaixo disso, o Vsync é desabilitado, eliminando a latência do buffer. A última solução é melhor, pois permite buffer triplo e fornece a taxa de quadros mais alta sem tearing.

AMD tem sincronização aprimorada, que é como AdaptiveSync.

Vsync versus taxa de atualização variável

Há uma alternativa poderosa ao Vsync conhecida como taxa de atualização variável. A tecnologia da Nvidia é conhecida como G-Sync e a AMD desenvolveu FreeSync, mas a tornou gratuita e aberta para qualquer pessoa usar.

Ambas as tecnologias permitem o monitor e a GPU conversam entre si de tal forma que os quadros são sincronizados com uma precisão quase perfeita. Em outras palavras, todas as desvantagens do Vsync são abordadas aqui.

A principal ressalva é que o próprio monitor deve oferecer suporte à tecnologia. É raro encontrar monitores que suportem ambos os padrões, mas a Nvidia recentemente cedeu e adicionou suporte FreeSync para certos monitores. Você também pode tentar ativar o FreeSync em monitores não permitidos pela Nvidia, mas os resultados podem não ser bons em alguns casos.

Então, vamos resumir o que você precisa saber sobre o uso do Vsync:

  • Se seu jogo não consegue sustentar uma taxa de quadros igual ou superior à taxa de atualização do seu monitor, habilite o buffer triplo ou diminua a taxa de atualização.
  • Se sua GPU oferece uma versão mais avançada do Vsync, vale a pena tentar fora.
  • G-Sync e FreeSync são alternativas desejáveis ​​para Vsync se você tiver acesso a eles.
  • Se você quiser o mínimo de atraso de entrada para jogos competitivos, desligue Vsync e ao vivo com o screen tearing, se a atualização da variável não estiver disponível.
  • Esses são os princípios básicos do que é o Vsync. Agora vá lá e divirta-se com uma experiência de jogo sem lágrimas.

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    31.03.2021