Кадровая синхронизация что это

Заметка о синхронизации кадров

Для бомжатского пк и монитора.

Ты играешь на 60гц мониторе? У тебя нет в нем дисплей порта или платки g-sync? Ты устал постоянно думать, как добиться максимального плавного изображения и не кричать от боли из-за инпут лага? Тебе жалко свою видеокарту, выдающую в пустоту 300 фпс? В этом маленьком посте я покрою все основные случаи, с которыми может столкнуться доблестный пк геймер.

Современная игра, полностью работающая на direct X 12. Тут у нас все просто. Первое, что мы делаем, это идем в драйвера nvidia и включаем там режим низкой задержки.

Второе: включаем вертикальную синхронизацию в игре любым доступным способом. Все, мы восхитительны. Это и правда работает, верь мне. Инпут лага при совпадении условий не будет. Картинка плавная и без разрывов.

Ребятам с картами AMD — мои соболезнования.

Дополнительное условие: железобетонный фпс выше 60 или с очень, очень небольшими просадками.

Просто любая игра, требующая минимальной задержки. Работает и как в режиме экономии (лок на 60 фпс), так и в режиме боярина (лок на 120 фпс). Понадобится нам одна простая программка — riva tuner statistics server. Идет она в составе msi afterberner. Отдельно вроде больше нету.

Открываем нашу чудо утилиту. Добавляем нужную игру. Выставляем значения frame time limit и scanline limit:

Ребятам, играющим через game pass — мои соболезнования.

Дополнительное условие: полноэкранный режим и железобетонный фпс выше 60/120/etc. Поменьше альтабаемся.

Любая игра, работающая на библиотеках direct X 11 и ниже. Открываем панель управления nvidia. Выбираем синхронизация > быстро.

Всё. По сути, если я правильно помню, это метод синхронизации, которым должна была стать тройная буферизация, но не стала. Фпс застынет на отметке «герцовка x 2» и решит все наши проблемы. В нашем случае это 120 кадров в секунду.

Ребятам с картами AMD — мои повторные соболезнования.

Дополнительное условие: железобетонный фпс выше 120.

Ну вот как-то так. Господа с g-sync и 144гц мониторами — это не для вас написано.

Короче я кину крутое видео что бы всё поняли раз и навсегда и не задавали глупых вопросов. В частности @Клуб фанатов Нагнеталки и кота ты. https://youtu.be/Ho2dnLc8dqU?t=1

Дохуя написано. В дровах ставим ограничение fps по максимальной частоте монитора, в играх играем в оконном без рамок. Все.

Окно без рамки, реально, помогает. Если такого режима нет, то есть волшебная утилита, которая рамки убирает в обычном окне, растчнутом на экран. К сожалению, не помню названия и посмотреть не могу. Секиро только так и проходил. Скринтиринг лютый был, вертикальная синхронизация и все остальное не помогало. Играл в окне, рамки утилитой убрал, все работало

Borderless gaming. Есть на гитхабе бесплатно, в стиме можно поддержать.

DP тут при чём, кстати?

Тоже не мой вариант, оно всё равно включается в настройках драйвера
Да я через DVI-D сижу по жизни
За пост благодарочка

Я так и не понял че у тебя за ситуация, если чесн.

С отсутствием какой-либо существенной разницы в инпут лаге при различных обстоятельствах

я вот отсюда взял рекомендуемые настройки, на странице 14 общие выводы, но первые 13 тоже интересны для общего понимания

Источник

Что такое синхронизация кадров

В описании характеристик видеокарт и мониторов часто встречается упоминание о поддержке ими технологий синхронизации кадров, таких как V-Sync, G-Sync, FreeSync, Enhanced Sync, FastSync.

Все эти технологии похожи и выполняют одну и ту же важную функцию синхронизации кадров. Но отличаются они не только названием. Если, собирая игровой компьютер, вы хотите получить максимально плавную картинку в играх, нужно понимать принцип работы этих технологий, а также знать основные особенности каждой из них. Это позволит выбрать оптимальное компьютерное «железо» и в итоге не разочароваться в нем.

Зачем нужна синхронизация кадров

Изображение на мониторе воспринимается нами как движимое благодаря смене кадров. Этот эффект многим из нас знаком с детства, когда мы получали «движущуюся картинку», нарисовав на каждой странице тетрадки немного отличающиеся друг от друга изображения и быстро перелистывая их, как на картинке ниже.

Точно по такому же принципу работает монитор компьютера. Чем чаще на нем происходит смена кадров, тем плавнее движется изображение.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это
Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Для человеческого зрения критическим является рубеж в 24 кадра в секунду. Если компьютер не способен менять кадры быстрее, изображение теряет плавность («дергается»). В динамических сценах, которых очень много в компьютерных играх, комфортный рубеж частоты смены кадров немного выше. Чтобы игра была достаточно «отзывчивой» и подергивания не мешали игровому процессу, частота должна быть не ниже 30-35 кадров в секунду.

Хотя, есть люди, замечающие «подтормаживание» картинки даже на такой частоте смены кадров.

В компьютере за формирование и вывод на экран изображения отвечают, главным образом, два устройства – видеокарта и монитор. Они постоянно взаимодействуют между собой. Видеокарта «рисует» кадры, а монитор «показывает» их.

Быстродействие видеокарты в играх принято измерять в единицах, называемых FPS (от англ. Frames per Second, что значит кадры в секунду). Современная игровая видеокарта способна генерировать огромное число кадров в секунду. В некоторых играх FPS может достигать 200, 300 и больше. Конечный результат зависит не только от «мощности» видеокарты, но и от графической сложности рисуемых ею кадров. Поскольку сложность сцен в игре постоянно меняется, каждую секунду видеокарта выдает разное количество кадров.

Монитор тоже имеет свои частотные характеристики. Каждую единицу времени он определенное количество раз обновляет изображение. Частота обновления монитора измеряется в герцах, сокращенно Гц (1 Гц = 1 раз в секунду). В большинстве мониторов частота обновления всегда стабильна и составляет 60, 75, 85, 100, 120 Гц или больше, в зависимости от модели. В простых «бюджетных» мониторах она почти всегда равна 60 Гц.

Но главной проблемой все же является не это. Скорость генерирования кадров видеокартой только в редкие моменты совпадает с частотой обновления монитора. Поэтому почти каждый раз при его обновлении в кадровом буфере находится не готовый кадр, а некий промежуточный результат, состоящий из какой-то части кадра, создаваемого видеокартой в этот момент, а также части предыдущего кадра. И если эти кадры сильно отличаются, передаваемое на экран изображение будет иметь заметные дефекты в виде полос, срезов, разрывов, наложений и др. Это явление называется тиринг (от англ. tearing – разрыв) и особенно бросается в глаза в динамичных игровых сценах, включающих бег, резкие повороты камеры, взрывы и т.д., см. примеры ниже.

Упомянутые выше проблемы решаются путем синхронизации скорости работы видеокарты и частоты обновления экрана.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Вертикальная синхронизация (V-Sync, FastSync, Enhanced Sync)

Наиболее «старой» технологией синхронизации кадров является классическая вертикальная синхронизация (англ. Vertical Sync или сокращенно V-Sync). Она поддерживается практически всеми видеокартами и мониторами. Пониманию принципов ее работы следует уделить особое внимание, поскольку остальные технологии синхронизации появились вследствие ее развития.

Алгоритм V-Sync подразумевает использование двух кадровых буферов и заключается примерно в следующем.

Каждый кадр формируется видеокартой в так называемом вторичном кадровом буфере (back buffer). При готовности кадр копируется из вторичного в первичный кадровый буфер (front buffer), замещая собой кадр, находящийся там. Монитор обновляет изображение на экране со стабильной частотой и при каждом обновлении получает кадр из первичного буфера.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Копирование кадров между буферами происходит не хаотично, а по строгим правилам:

1. Кадр поступает из вторичного буфера в первичный строго между обновлениями монитора и только в том случае, если он (кадр) полностью готов;

2. Видеокарта «дожидается» копирования готового кадра из вторичного буфера в первичный, и только после этого приступает к формированию следующего кадра.

Благодаря такой схеме, в первичном буфере при каждом обновлении монитора находится на 100% сформированный кадр (без разрывов и наложений), а скорость генерирования кадров видеокартой снижается до частоты обновления экрана.

Однако, двухбуферная схема нормально работает, когда FPS видеокарты выше частоты обновления экрана, и плохо проявляет себя, если FPS опускается ниже этого уровня. В такие моменты происходит следующее.

Допустим, частота обновления монитора составляет 60 Гц, а видеокарта в какой-то игре формирует кадры со скоростью

50 FPS. Монитор выводит на экран первый кадр. Наступает момент второго его обновления, но в первичном кадровом буфере находится все тот же кадр, поскольку видеокарта еще не успела сформировать новый. Монитор обновляется тем же кадром. И только на третьем обновлении он получит кадр, отличающийся от первых двух. Кроме того, между вторым и третьим обновлением видеокарте придется «простаивать», пока монитор не «заберет» готовый кадр. Таким образом, сначала видеокарта «не успевает» за монитором, а потом ей приходится ожидать освобождения места во вторичном буфере, необходимого для формирования нового кадра. И это все циклически повторяется.

На выходе при потенциально возможных

Получается, что если скорость формирования кадров видеокартой становится ниже частоты обновления монитора, от классической вертикальной синхронизации может быть больше вреда, чем пользы.

Чтобы избавить пользователя от необходимости «ручного» поиска оптимального варианта для каждой игры, компания NVIDIA разработала технологию Adaptive V-Sync. Она автоматически активирует вертикальную синхронизацию в играх, когда FPS видеокарты превышает частоту обновления монитора, и отключает ее, когда FPS опускается ниже этого уровня. Adaptive V-Sync поддерживается видеокартами GeForce, начиная с 600-й серии (архитектура Kepler) и активируется в настройках драйвера видеокарты.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Для борьбы с указанным явлением была придумана «тройная» буферизация. Суть ее заключается в том, что в «двухбуферную» схему добавляется еще один кадровый буфер. Работает все примерно так.

Первый кадр находится в первичном буфере, две трети второго кадра обрабатываются видеокартой во вторичном буфере, после чего видеокарта приступает к формированию последней трети второго кадра в третьем буфере.

После обновления экрана первым кадром, во второй буфер из третьего поступает последняя треть второго кадра, а первая треть третьего кадра начинает создаваться в третьем буфере.

После второго обновления экрана первым кадром второй кадр копируется в первичный буфер, а первая треть кадра № 3 перемещается из третьего буфера во вторичный. Оставшиеся две трети кадра № 3 формируются в третьем буфере. Когда происходит первое обновление экрана вторым кадром, все части кадра № 3 переносятся во вторичный буфер. Затем все повторяется сначала.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

В такой схеме при высоком FPS равномерность работы видеокарты страдает меньше. Не так заметно повышается и Input Lag. Когда скорость работы видеокарты опускается ниже частоты обновления монитора, шаг «срезания» FPS составляет уже не 50%, а 33%, и каждые два кадра, сформированные видеокартой, выводятся на экран за три его обновления.

В ситуации из предыдущего примера, где видеокарта потенциально способна выдать

50 кадров в секунду, а частота обновления экрана составляет 60 Гц, при трехбуферной схеме скорость смены кадров в конечном итоге составит 40 FPS. А это уже намного лучше, чем в случае с «двойной» буферизацией.

Чтобы как-то улучшить ситуацию в видеокартах GeForce, начиная с архитектуры Maxwell (900-я серия), появилась поддержка так называемой технологии FastSync. Компания AMD в своих графических ускорителях, начиная с архитектуры GCN, реализовала поддержку аналогичной технологии, дав ей название Enhanced Sync.

FastSync и Enhanced Sync, по сути, являются усовершенствованным вариантом многобуферной вертикальной синхронизации, реализованным на уровне драйвера. Они позволяют задействовать многобуферную схему даже тогда, когда в игре такая возможность не предусмотрена. FastSync и Enhanced Sync активируются в настройках драйвера видеокарты.

Это может быть полезно

Кроме вертикальной синхронизации, для решения проблем, вызванных дисбалансом скорости работы монитора и видеокарты, можно использовать еще несколько методов.

1. Если в настройках игры предусмотрена возможность указания максимального предела скорости формирования кадров видеокартой, этот показатель можно сделать равным частоте обновления монитора, а вертикальную синхронизацию отключить. Как и в случае с использованием V-Sync, FPS после этого не будет подниматься выше потенциальных возможностей монитора, однако, когда он опустится ниже этого уровня, никакие ограничения действовать не будут. Видеокарта просто будет выдавать тот максимум, на который она способна (метод очень похож на упоминавшуюся выше технологию Adaptive V-Sync).

2. Если в настройках игры предусмотрен вариант оконного режима, можно попробовать активировать его. Игра в таком случае будет отображаться в виде окна Windows. Если расширить это окно до размеров экрана, рамок не будет видно. Зато в формировании изображения будут использоваться средства операционной системы Windows, которые в некоторых случаях проявляют себя лучше, чем простая вертикальная синхронизация.

Эти методы можно использовать как по отдельности, так и одновременно, в зависимости от того, какой вариант окажется более комфортным.

Адаптивная синхронизация (G-Sync, Free-Sync)

Технологии вертикальной синхронизации, о которых говорилось выше, подразумевают работу монитора с неизменяемой частотой обновления и односторонне «подстраивание» под него скорости работы видеокарты. К монитору при этом не предъявляется никаких особых требований (можно использовать любой).

Но существуют более совершенные способы синхронизации, предусматривающие, кроме регулирования быстродействия видеокарты, еще и динамичное изменение частоты обновления монитора. Монитор и видеокарта как бы «взаимоподстраиваются» друг под друга, благодаря чему достигается максимальная синхронность их работы при полном отсутствии артефактов, подергиваний и без увеличения задержки отклика игры. Такие схемы носят общее название «Адаптивная синхронизация кадров».

NVIDIA G-Sync

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Аппаратный модуль G-Sync основан на чипе Intel семейства Altera Arria GX и содержит буферную память (от 3 чипов DRAM DDR3L или лучше совокупной емкостью не менее 768 МБ). Стоимость только самого такого модуля составляет 100- 200 дол. США, поэтому цена мониторов на их основе на порядок выше обычных. Но если у вас видеокарта от NVIDIA и есть финансовая возможность, приобретение такого монитора имеет смысл. С аппаратным модулем G-Sync пользователь всегда получает прогнозированный результат без всяких «сюрпризов».

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Примечательно, что в игровых ноутбуках на основе видеокарт N-Vidia используется другая схема адаптивной синхронизации, получившая название Mobile G-Sync. Она реализуется исключительно через интерфейс embedded DisplayPort (eDP) и не предусматривает наличия отдельного G-Sync-модуля. Это больше программный, чем аппаратный метод. В его основе лежит сложный алгоритм, который с высокой точностью прогнозирует количество кадров, формируемых видеокартой каждую единицу времени, с учетом чего динамически настраивает частоту обновления дисплея. Точность совпадения скорости обновления экрана и FPS видеокарты здесь уже не 100%, но она очень высокая.

По похожему принципу работает и технология AMD FreeSync.

AMD FreeSync

Технология FreeSync представлена компанией AMD в 2015 году. Ее усовершенствованная версия (FreeSync 2) стала частью стандарта DisplayPort 1.2 (DisplayPort Adaptive-Sync). Так же, как NVIDIA G-Sync, FreeSync обеспечивает динамическое изменение частоты обновления монитора в соответствии со скоростью генерирования кадров видеокартой. Диапазон изменения частоты обновления у разных моделей мониторов может значительно отличаться (в пределах от 9 до 240 Гц).

Реализуется FreeSync на уровне интерфейса и не требует установки в монитор какого-то дополнительного аппаратного обеспечения. Для ее работы нужен монитор с интерфейсом DisplayPort или HDMI и соответствующая видеокарта. Вследствие этого FreeSync-мониторы существенно дешевле, чем мониторы с G-Sync.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Длительное время FreeSync поддерживалась только видеокартами AMD Radeon. Но в 2019 году NVIDIA «сдалась» и добавила поддержку FreeSync в свои графические ускорители, начиная с архитектуры Pascal (GeForce 1000-й серии и более новые).

Учитывая это, FreeSync кажется более предпочтительным вариантом, чем G-Sync. Однако, все не так однозначно.

Поскольку реализация FreeSync полностью отдана на откуп производителям мониторов, при их изготовлении они не обязаны придерживаться каких-то строго унифицированных условий, сформулированных производителями видеокарт. В конечном итоге пользователь может получить не совсем тот (или совсем не тот) результат, на который рассчитывает. Диапазон изменения частоты обновления монитора может оказаться слишком «узким» для того, чтобы давать необходимый эффект плавности. Могут возникнуть проблемы совместимости монитора с видеокартой, особенно, если это GeForce, и т.д.

Некоторым FreeSync-мониторам компания NVIDIA присваивает категорию «G-Sync Compatible» (список см. здесь). Это значит, что они хоть и не содержат аппаратный модуль G-Sync, однако по техническим параметрам удовлетворяют требования NVIDIA и их можно гарантировано использовать с видеокартами GeForce, поддерживающими FreeSync. Такие мониторы даже «прописываются» в драйвере NVidia, благодаря чему адаптивная синхронизация кадров автоматически активируется при их подключении к компьютеру (точно так же, как это работает на мониторах с полноценным G-Sync).

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Если FreeSync-монитор не является «G-Sync Compatible», адаптивную синхронизацию кадров в настройках драйвера можно включить «вручную». Однако, в этом случае есть вероятность, что технология будет работать с ограничениями или перебоями.

Как показывает практика, FreeSync можно включить даже на тех компьютерах, дискретные видеокарты которых ее не поддерживают. Это возможно в том случае, когда кроме основного графического процессора, в компьютере есть дополнительная видеокарта Radeon, поддерживающая FreeSync. Она может быть как дискретной, так и интегрированной в центральный процессор (например, Ryzen 5 2400G или Ryzen 5 3400G со встроенным Radeon Vega 11). Монитор нужно подключить к выходу видеокарты с поддержкой FreeSync и в настройках ее драйвера активировать эту технологию. Затем в настройках драйвера основной видеокарты выбрать ее в качестве предпочитаемого графического ускорителя для каждой установленной на компьютере игры.

Такая схема добавляет в систему дополнительные задержки и, конечно же, не является официально рекомендуемой хоть кем-то их производителей компьютерного «железа». Но она работает и для кого-то может оказаться вполне годным вариантом.

Таким образом, технология FreeSync хоть и является бесплатной и более универсальной, чем G-Sync, гарантий полной ее работоспособности в каждом конкретном случае нет. В определенной степени это лотерея.

Перед приобретением FreeSync-монитора нужно тщательно изучить его характеристики, поинтересоваться вопросом совместимости с используемой видеокартой, оценить вероятность совпадения диапазона частоты обновления экрана с быстродействием графического ускорителя, почитать отзывы, посмотреть обзоры (конечно же, если их удастся найти).

Подводя итог

Можно с уверенностью сказать, что в игровом компьютере синхронизация кадров – вещь нужная и очень полезная.

Если позволяют финансовые возможности, при подборе компьютерного «железа» лучше ориентироваться на поддержку им адаптивной синхронизации (G-Sync, FreeSync). Для тех, кто предпочитает видеокарты GeForce, премиальным вариантом станет монитор с аппаратным модулем «G-Sync». Более универсальным и оптимальным по соотношению «цена/результат» будет монитор категории «G-Sync Compatible». Он устроит всех – как геймеров, отдающих предпочтение графическим ускорителям GeForce, так и владельцев видеокарт Radeon. И первые, и вторые могут также смело смотреть в сторону обычных (не «G-Sync Compatible») мониторов с поддержкой FreeSync. Однако, здесь есть определенный риск не получить ожидаемый эффект плавности.

Геймерам, не имеющим возможности или не желающим тратиться на «продвинутый» монитор, желательно хотя-бы приобрести видеокарту, поддерживающую FastSync или Enhanced Sync.

Если и это нельзя сделать, придется довольствоваться возможностями обычной вертикальной синхронизации. При грамотном подходе почти всегда можно добиться достаточной плавности гейминга. Однако, нужно быть готовым к «ручной» настройке компьютера и экспериментальному поиску оптимального варианта для каждой конкретной игры.

Источник

VRR — что такое «адаптивная синхронизация частоты кадров»?

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Содержание

Содержание

Геймеры бывают разные: одним важен сюжет, а графика остается на втором плане, другие готовы отдать все, чтобы выжать из компьютера как можно больше заветных кадров в секунду. Но, как активно и часто они ни улучшают для этого игровую систему, визуально не все оказывается гладко: как ни крути, в играх остаются разрывы изображения. Производители нашли, как это исправить — при помощи технологий адаптивной синхронизации кадров, например, VRR. Разберемся, что это такое и чем отличается от остальных технологий.

Представим, что монитор включается и выключается шесть раз в секунду, то есть, работает с частотой 6 Гц. За это время видеокарта успевает подготовить шесть кадров. Они работают синхронно: каждый кадр отображается ровно в момент включения дисплея, поэтому на экране показывается вся информация без изменений. Если видеокарта способна подготовить за тот же промежуток времени не шесть, а семь кадров, то монитор с частотой развертки 6 Гц не сможет отобразить все отрисованные кадры в правильном порядке, но кое-как попытается это сделать. Так как один кадр всегда остается лишним, в какой-то момент на дисплее окажется изображение, составленное из двух кадров, наложенных друг на друга.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Это явление известно как «тиринг». Оно проявляется независимо от мощности процессора, видеокарты, а также «крутости» телевизора и монитора. В результате постоянного «подселения» лишних кадров к тем, которые попали по адресу во время включения монитора, в непрерывном геймплее возникают сдвиги и разрывы. Чтобы исправить это и вернуть игровому процессу плавность, производители придумали технологии синхронизации частоты кадров. Среди уже известных способов, которые мы обсуждали в отдельном материале, есть и совсем новые — например, VRR.

Вспомним основные технологии:

V-Sync — программный способ синхронизации кадров. Технология поддерживается на уровне софта, поэтому может быть включена в любой игре и любом проекте. Принцип работы прост до безумия: драйвер считывает частоту обновления монитора и ограничивает количество кадров, выдаваемых видеокартой, до этого значения. Например, при частоте развертки монитора 60 Гц вертикальная синхронизация ограничит график кадров на отметке 60 fps. Для большинства игровых задач этого достаточно: разрывы исчезают, картинка становится плавной.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Безупречная работа этой функции продолжается ровно до тех пор, пока видеокарта способна обрабатывать необходимое количество кадров в секунду. Если же графический ускоритель снизит частоту хотя бы до 59 fps, то V-Sync автоматически установит ограничение, кратное двум. Тогда на экране станут отображаться не 59 или 60 кадров, а ровно 30 — так, чтобы монитор снова работал синхронно с каждым кадром. В этом и заключается главный недостаток вертикальной синхронизации, который удается обойти с помощью новых технологий.

G-Sync — фирменная технология синхронизации кадров NVIDIA, которая значительно отличается от программного метода. В этом случае не кадры подгоняются под частоту монитора, а частота монитора устанавливается динамически таким образом, чтобы каждое включение монитора соответствовало одному готовому кадру. Естественно, технология обладает ограничениями: работа синхронизации возможна в пределах от 30 fps до 240 fps. И пока тандем не выходит за рамки этих ограничений, все выглядит идеально. Стоит видеокарте сфальшивить и опустить частоту кадров ниже минимума, как волшебный «джисинк» превращается в обычную вертикальную синхронизацию.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Работа этого метода зависит от аппаратных возможностей монитора и видеокарты. Для активации G-Sync пользователю необходимо подружить совместимый дисплей с «зеленым» ускорителем не старше 10-го поколения. Ограничения обусловлены проприетарностью технологии: NVIDIA разрешает использовать свои наработки только в рамках лицензии, расходы на ее приобретение производители мониторов перекладывают на покупателей. Туда же они включают стоимость дополнительного модуля — что-то вроде отдельного компьютера в корпусе монитора, который отвечает за работу синхронизации. Отсюда завышенная стоимость мониторов с поддержкой этой функции.

FreeSync — технология синхронизации кадров от компании AMD. По традиции производитель превращает сложные вещи в простые и делает дорогое волшебство доступным каждому. Поэтому «красная» технология работает так же хорошо, как G-Sync, но не требует установки дополнительного компьютера в монитор, а также разрабатывается в открытом порядке — без лицензий и «переплат».

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Вторая версия FreeSync поддерживает расширенный диапазон частот от 9 Гц до 240 Гц. При этом для активации синхронизации кадров подойдет не только фирменный ускоритель, но также любые видеокарты NVIDIA не старше 10-го поколения. Таким образом, для использования этой технологии достаточно обладать подходящим монитором или телевизором.

VRR (Variable refresh rate) — относительно свежая технология адаптивной синхронизации. На самом деле, это собирательное название для всех алгоритмов синхронизации. Поэтому для технологии, о которой идет речь в материале, лучше использовать название HDMI Forum VRR.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Приставка «HDMI» в расшифровке аббревиатуры говорит о том, что VRR является частью одноименного стандарта передачи данных. И это не первая попытка создать технологию, привязанную к разъему. Ранее функцию под названием VESA Adaptive Sync получил стандарт DisplayPort — те же «кадры», только в профиль.

С появлением новой версии HDMI телевизоры и передающие устройства научились понимать высокую частоту развертки в разрешении 4К, автоматически распознавать контент и подстраивать работу телевизора под игры, а также регулировать частоту обновления экрана динамически, как это делают игровые мониторы с поддержкой G-Sync и FreeSync. Соответственно, VRR работает идентично перечисленным выше технологиям, но имеет несколько преимуществ.

VRR может работать не только на устройствах с поддержкой HDMI 2.1, но также и через HDMI 2.0. Даже в таком режиме пользователь получает эффект плавной картинки. Отличие только в максимальном разрешении и частоте развертки. Если HDMI 2.1 переваривает до 120 fps в разрешении 4К, то HDMI 2.0 ограничен частотой 60 Гц.

С появлением VRR производителям игровых консолей больше не нужно использовать дополнительное ПО в прошивке, чтобы реализовать работу FreeSync или G-Sync. Все уже давно предусмотрено в HDMI, который они, в любом случае, реализуют в своих системах. Более того, производителям телевизоров также можно вздохнуть полной грудью и избавиться от забот по реализации проприетарных технологий синхронизации частоты.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

При подключении ПК или консоли к телевизору с поддержкой FreeSync режим HDR Dolby Vision отключается. Технология синхронизации AMD является отдельной функцией и занимает часть ширины потока HDMI, поэтому некоторые полезные надстройки деактивируются. С VRR такого не случится. Для этой технологии адаптивной частоты выделен собственный канал, используя который, функция не мешает работе остальных сигналов и потоков.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

На чем работает

Даже на начальном этапе распространения функции большинство видеокарт и современных телевизоров оказываются совместимыми с VRR. Технология привязана к стандарту передачи данных и не может быть «вырезана» производителем телевизора или графического ускорителя. Поэтому она поддерживается не только новыми устройствами, но даже прошлогодними видеокартами типа NVIDIA RTX 2000 или AMD Radeon RX 5000 серии. Ходят слухи, что в будущем поддержку новой технологии получат даже устройства со встроенной графикой Intel.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

VRR активно интегрируется в телевизоры LG, начиная с моделей 2020 года, а также в модели Samsung серий Q80 и Q90 и новее. Поддержка технологии заявлена и производителями игровых консолей: Xbox One, Xbox Series и PlayStation 5. До обновления ПО предыдущие консоли Microsoft работали только с Freesync, а прошлые устройства Sony до сих пор довольствуются обычной вертикальной синхронизацией.

Как включить

Для активации VRR необходима не только аппаратная совместимость комплектующих, но и программная поддержка со стороны операционной системы. VRR появилась в Windows 10 после обновления до версии 1903, где функция существует как дополнение к G-Sync и FreeSync, а не отдельная самостоятельная технология.

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Разработчики заявляют, что включение опции не влияет на работу остальных технологий синхронизации, а лишь дополняет их в тех проектах, где нет поддержки других алгоритмов. Например, в играх с DirectX 11, а также в случаях, когда режим работы G-Sync не покрывает задачи пользователя: не хватает диапазона поддерживаемых частот, или поддержка G-Sync и FreeSync просто отсутствует в мониторе.

Чтобы включить адаптивную синхронизацию частоты в Windows 10, необходимо:

После этого отправляемся в Настройки:

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Система:

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Дисплей:

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Настройки графики:

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

И нажимаем «Включить VRR»:

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

Работает?

Чтобы убедиться в работе VRR, подключим игровую сборку с графическим ускорителем NVIDIA RTX 2070 Super к телевизору линейки LG 916NANO и запустим игру без поддержки G-Sync или FreeSync. Панель обладает разрешением 4К, а также поддерживает современные плюшки: HDR, Dolby Vision, HFR, LFC и все актуальные технологии синхронизации частоты кадров. Не забываем проверить настройки в панели управления видеокартой. Для AMD ищем пункт FreeSync, а для NVIDIA надстройку G-Sync:

Кадровая синхронизация что это. Смотреть фото Кадровая синхронизация что это. Смотреть картинку Кадровая синхронизация что это. Картинка про Кадровая синхронизация что это. Фото Кадровая синхронизация что это

После успешной активации режима адаптивной надстройки частоты телевизор сообщит об изменении профиля работы, после чего в игровых настройках графики необходимо отключить классическую вертикальную синхронизацию. Правильная настройка покажет себя в геймплее. Если все настроено верно, в игре исчезнут разрывы изображения и смена кадров станет плавной. Как в этом примере:

Третий — лишний?

Очередная технология адаптивной синхронизации не обещает стать единственным решением, которое заполнит рынок и вытеснит остальные методы. Наоборот, каждый производитель развивает собственный стандарт, улучшает его и модернизирует, что играет на руку пользователю и производителям аксессуаров. Выбирай любую технологию и все равно попадешь в цель. Появление VRR на рынке игровых устройств не стало революцией, как это было с выходом технологии NVIDIA. Но кое-что полезное новый алгоритм все-таки принес — это глобальная стандартизация и упрощение технологий, что помогает активно «въезжать» на рынок игровых устройств даже самым бюджетным моделям телевизоров и мониторов. Как ни удивительно, это снова идет на пользу потребителю — профит, да и только.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *