【走進(jìn)科學(xué)】Adaptive-Sync到底選開還是關(guān)?用錯了影響居然這么大
PART-01
市場背景
作為一種為游戲而生、專為提升游戲體驗的顯示器產(chǎn)品,電競顯示器除了擁有更高的刷新率、更快的響應(yīng)速度這些特點(diǎn)之外,往往還加入了一系列特色功能,比如畫面暗部平衡、輔助準(zhǔn)星以及垂直同步等。然而,有許多玩家入手了電競顯示器,卻不知道如何正確使用這些功能,無法完全發(fā)揮出顯示器的全部性能,導(dǎo)致游戲體驗并不理想。所以,今天我們就來和大家聊聊其中一個最容易被大家忽視卻十分重要的功能——Adaptive-Sync。

PART-02
問題描述
有玩家提出疑問,顯示器菜單中的Adaptive-Sync功能是什么?有什么作用?應(yīng)該選擇開啟還是關(guān)閉?
為了解答大家的疑惑,有請?zhí)┨管妶F(tuán)硬核技術(shù)團(tuán)隊真相組為我們帶來Adaptive-Sync的相關(guān)介紹。
PART-03
分析過程
Adaptive-Sync是什么?
Adaptive-Sync自適應(yīng)垂直同步技術(shù),是由VESA(視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)針對可變刷新率顯示器屏幕視覺效能所推出的第一個開放標(biāo)準(zhǔn),以因應(yīng)顯示器發(fā)展與市場需求,并進(jìn)一步為消費(fèi)者帶來視覺質(zhì)量及用戶體驗的提升。
Adaptive-Sync的作用是什么?
簡單的來說,它的作用就是將顯卡輸出圖像信號與顯示器刷新率進(jìn)行同步,從而避免了二者不同步時出現(xiàn)的畫面撕裂問題。

為什么會出現(xiàn)畫面撕裂?
要理解出現(xiàn)撕裂的原因,首先要理解兩個概念:逐行掃描和緩沖。
我們需要了解到,顯示器的畫面內(nèi)容并不是“蹭”一下就顯示出一張完整的畫面,而是以逐行掃描的方式,從左到右、從上到下,一點(diǎn)一點(diǎn)、一行一行,掃描顯示出來的,只不過是顯示得比較快所以肉眼看不出來而已。每一次從左上角的第一個像素點(diǎn)掃描到右下角的最后一個像素點(diǎn),就完整顯示了一幅畫面,這時,顯示器會將掃描點(diǎn)從最后一個像素點(diǎn)重制到第一個像素點(diǎn),進(jìn)行下一幅畫面的掃描顯示。但顯示器顯示的畫面并不是自己憑空生成的,我們所看到的畫面都是由顯卡一幀一幀渲染出來的。顯卡也不是一邊渲染,一邊就直接把畫面?zhèn)鬏斀o顯示器的,需要一個地方把渲染之后的畫面緩存下來,再傳輸給顯示器。
1、顯卡的雙重緩存技術(shù)
顯卡里用來存儲渲染完的畫面的緩存有兩個,后緩存與前緩存。
后緩存負(fù)責(zé)存儲顯卡最新渲染出來的畫面,前緩負(fù)責(zé)向顯示器發(fā)送畫面。后緩存完成一幀的渲染時,就會把自己從后緩存變更為前緩存,這個過程叫做“幀傳遞”。
2、畫面撕裂產(chǎn)生的原因
當(dāng)顯示的刷新率低于顯卡的渲染速度時,后緩存在顯示器還沒完成一幀的掃描時就已經(jīng)完成了一幅新畫面的渲染而變成了前緩存,所以給顯示器掃描到一半時就收到了由顯卡傳輸而來的新幀的信息,所以變成前一半顯示舊幀,后一半顯示新幀,出現(xiàn)了畫面的撕裂;
而當(dāng)顯示器的刷新率高于顯卡的渲染速度時,顯示器完成了一幀的顯示、準(zhǔn)備進(jìn)行掃描點(diǎn)重制時,因為后緩存還沒有完成新幀的渲染,所以還沒有發(fā)生幀傳遞變成前緩存,所以顯示器會在重制掃描點(diǎn)后繼續(xù)顯示舊的幀,直到顯卡完成新幀的渲染發(fā)生幀傳遞之后,再顯示新幀。若此時顯示器碰巧刷新到一半,就又出現(xiàn)了前一半顯示舊幀,后一半顯示新幀的情況,出現(xiàn)了畫面的撕裂。
簡而言之,撕裂就是顯示器在刷畫面刷到一半的過程中發(fā)生了幀傳遞,導(dǎo)致顯示器在一次完整畫面顯示過程中,顯示的是多幀的內(nèi)容。
3、垂直同步技術(shù)所帶來的延遲及卡頓
為了解決顯示器在一次刷新畫面時顯示器不同幀的問題,人們發(fā)明了垂直同步技術(shù),會強(qiáng)制顯卡在顯示器完成一幀的刷新之前不發(fā)生幀傳遞。但在顯卡渲染速度跟不上顯示器刷新速度的情況下,顯示器會花一次完整的刷新時間來重復(fù)顯示上一幀的完整畫面,但其實在這幅畫面還沒刷完之前,新的幀就已經(jīng)生成了,所以會導(dǎo)致實際看到的畫面并不是顯卡最新渲染出來的畫面,從而發(fā)生畫面延遲的問題;而在顯卡渲染速度比顯示器刷新速度快的情況下,會導(dǎo)致顯卡一直等著顯示器完成刷新再更新畫面,使得顯示器拿到的新幀其實并不是顯卡最新渲染出來的畫面,從而發(fā)生畫面延遲,甚至鍵鼠輸入延遲的問題。而依托三重緩存技術(shù)研發(fā)的無阻塞快速垂直同步技術(shù),是以在顯示器完成一幅畫面的掃描前強(qiáng)制不發(fā)生幀傳遞,任由后緩存丟棄顯卡新生成的多余幀而實現(xiàn)的,所以顯示器實際顯示的畫面會因為前后畫面差異過大而產(chǎn)生卡頓敢。
4、Adaptive Sync應(yīng)運(yùn)而生
自適應(yīng)顯示器刷新率解決了垂直同步里顯卡的渲染速度跟不上顯示器刷新率的時候,顯示器需要花一個完整的掃描周期來顯示器上一幅畫面的延遲問題,強(qiáng)制顯示器不進(jìn)行掃描點(diǎn)重制, 讓顯示器持續(xù)顯示正在顯示的畫面,等到顯卡完成下一幅畫面的渲染,發(fā)生幀傳遞之后,顯示器再進(jìn)行掃描點(diǎn)重制,開始顯示新的畫面,這樣就縮短了舊幀的顯示時間,避免了畫面延遲。
5、Adaptive Sync的推薦用法
但因為Adaptive Sync無法解決畫面顯卡渲染速度快而導(dǎo)致的主動拋棄無法顯示出來的幀的問題,所以建議在開啟Adaptive Sync的時候,對在游戲設(shè)置內(nèi)對幀數(shù)進(jìn)行限制,最好是限制到比顯示器最高刷新率低2~3幀。而如果顯卡渲染速度過慢,可能導(dǎo)致顯示器無法顯示過低的刷新率而出現(xiàn)花屏、黑屏、閃屏等現(xiàn)象,所以一定要確保游戲畫面的設(shè)置,能使得顯卡輸出的幀率高于顯示器在開啟Adaptive-sync時能支持到到最低刷新率。
而最好的解決辦法是選擇更高刷新率的顯示器和更高性能的主機(jī)來解決以上問題。
這就是為什么高配置的機(jī)器需要144Hz、240Hz 甚至360Hz的顯示器。這也是為什么泰坦軍團(tuán)一直致力于不斷推出更高刷新率電競顯示器的原因。
PART-04
真相組總結(jié)
回到實際,并不是每個人都有更換高刷顯示器與高性能主機(jī)的計劃,所以在現(xiàn)有的硬件條件下,應(yīng)該根據(jù)使用場景選擇開啟或關(guān)閉Adaptive-Sync。
適合關(guān)閉Adaptive-Sync:競技類、FPS類游戲。因為幀率會對這類游戲的成績/體驗造成巨大影響,因此優(yōu)先保證游戲高幀率才是正確的選擇。
適合開啟Adaptive-Sync:非FPS單機(jī)游戲、主機(jī)游戲、網(wǎng)游,這類游戲不需要追求極限化的高幀率,保證畫面質(zhì)感往往會更合適。
