что такое адаптивная синхронизация в war thunder

VRR — что такое «адаптивная синхронизация частоты кадров»?

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.

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.

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.

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».

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.

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.

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.

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.

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.

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:

Система:

Дисплей:

Настройки графики:

И нажимаем «Включить VRR»:

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:

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

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!

Источник