显示器|拯救游戏画面“撕裂”的神奇技术,细数四代NVIDIA G-SYNC的进化之路

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【硬件编年史】前段时间 , 我们PConline评测室发布了AGONAG254FG显示器评测 , 这款显示器搭载了最新一代NVIDIAG-SYNC技术 , 从硬件上支持1~360Hz自适应刷新率 , 搭载NVIDIAReflex低延迟技术 , 旨在为追求高帧率体验的玩家带来流畅、灵敏的游戏体验 。
如今各位小伙伴在挑选电竞显示器时 , 常常会看到“兼容G-SYNC”、“兼容FreeSync”的相关描述 , 这两个名词分别代表NVIDIA和AMD推出的画面防撕裂技术 , 这两项技术旨在于解决玩家在游戏过程中出现的画面撕裂与延迟 , 是目前电竞显示器中广泛普及的标配 。
说到G-SYNC , 从2013年诞生至今 , G-SYNC已走过近9年历史 。 借这次机会 , 我们来谈谈G-SYNC从诞生到如今的发展史吧 。
为什么会造成画面撕裂? 画面撕裂的原因 , 正是因为在恒定的屏幕刷新率下 , 显卡的渲染速度与屏幕像素逐行刷新的速度不同步造成 , 无论有一方速度过快还是过慢 , 都会造成画面撕裂 。
通俗一点的说 , 当我们在打游戏的时候 , 你是通过显示器看到的游戏画面 , 而你的显卡在机箱里卖力的绘制下一帧的场景 , 绘制完的场景会暂时存进到显存中 , 而显示器会不停地刷新下一帧的画面 。
画面撕裂
【显示器|拯救游戏画面“撕裂”的神奇技术,细数四代NVIDIA G-SYNC的进化之路】当你的显示器在刷新完当前帧的画面 , 显卡还没绘制完下一帧 , 那么显示器只能继续刷新当前帧 , 当显示器刷新到一半 , 显卡恰好绘制完成 , 于是显示器就会直接开始扫描新一帧 , 于是你的眼前就会闪过一张一半是旧场景 , 一半是新场景的画面 , 画面撕裂就产生了 。 反之 , 如果显卡性能太强 , 显示器刷新率跟不上显卡绘图的速度 , 同样会造成画面撕裂 。
G-SYNC诞生的初衷 , 正是为了解决画面撕裂 , 还玩家一个流畅的游戏画面 , 不过在G-SYNC诞生之前 , NVIDIA就曾经尝试在软件端对抗画面撕裂 , 效果到底如何呢?
自适应垂直同步AdaptiveV-Sync:对抗画面撕裂的第一战 在当时并没有G-SYNC这样的硬件级防撕裂技术 , 唯一的办法就是打开游戏选项中的“垂直同步” , 开启之后 , 当显卡绘制完新的画面 , 而显示器仍未刷新完当前帧时 , 显卡会等待显示器刷新完毕 , 当显示器开始刷新下一帧时 , 显卡才会继续绘制 。 显卡帧率会一直与屏幕刷新率同步 , 所以你会发现开启垂直同步之后 , 你的帧数上限值会一直保持在与屏幕刷新率相同的水平 。
现在很多玩家都知道玩游戏时不要开启垂直同步会导致锁帧 , 但不代表垂直同步功能不管用 , 它的存在主要是解决了显卡绘制帧率高于刷新率时的画面撕裂 , 反之 , 当显卡绘制速度跟不上显示器时 , 显示器又要重新刷新一遍当前帧 , 即便是在此过程中显卡绘制完成下一帧 , 也要等显示器刷新完毕后才能输出 , 如果你的游戏对显卡性能要求极高 , 持续出现这样的情况 , 帧率就会出现波动 , 导致画面卡顿 。
于是NVIDIA在2011年推出了AdaptiveV-Sync功能 , 也就是自适应垂直同步技术 , 它相比垂直同步多出一个改进点:当显卡帧率低于垂直同步的帧数上限值时 , 会自动关闭垂直同步 , 解锁帧率以减少卡顿 。 当显卡帧率大于垂直同步的帧数上限值时 , 垂直同步会重新开启 , 防止画面撕裂 。