Flight Dream

以下技術都是自對岸的軟硬體網站高手發布的文章擷取下來的，因為專業術語有些人可能看不懂，所以我將文章作過口語修正，希望可以讓更多玩家了解垂直同步對遊戲的重要：

1. 什麼叫做FPS？什麼叫做更新率？他們兩個是一回事嗎？
　　FPS是英文"Frame per second"的縮寫，中文可譯為：每秒鐘畫面更新次數。我們平時所看到的連續畫面都是由一幅幅靜止畫面組成的，每幅畫面稱為一幀，FPS正是對"幀"變化速度的數值描述，單位是"幀/秒"。一般而言，人們認為20 FPS是RPG類游戲運行的最低標準，但對CS，L4D等高速遊戲來說，60FPS才能得到最理想的效果。

　　更新率簡單說就是螢幕每秒鐘刷新營幕的次數，單位是Hz(赫玆)。由于CRT顯示器的營幕上涂的是中短余輝熒光材料，每次刷新營幕後圖像的殘影會滯留在營幕上漸漸變暗，所以要求電子槍不斷的反復"點亮"熒光點，才能讓我們看到穩定、不閃爍的圖像。對於圖像無閃爍的液晶螢幕來說，更新率指標一向不被人們重視，不過隨著高速液晶顯示技術的進步，更新率的重要性再次凸現出來，用戶已不再滿足於液晶螢幕的無閃爍特性，更對其顯示速度與流暢性提出了要求。

　　更新率與FPS之間的關係是不平等的，打個比方來說：一幅靜態圖片，你可以說這副圖片的FPS是0幀/秒，但絕對不能說更新率是0Hz，也就是說更新率不隨圖像內容的變化而變化。螢幕作為人與機器對話的最後一個設備，它更容易形成顯示速度的瓶頸。打個比方來說，如果螢幕更新率設置為
60Hz而顯卡生成圖像的幀速是100FPS，則最終用戶看到的圖像仍是60FPS。為了平衡這兩者的關系， "垂直同步"的概念應運而生。

幾乎所有試圖研究CS與L4D的FPS的朋友，都將不可避免地面對這樣一個名詞——垂直同步。到所有的CS專業論壇去問如何提高FPS，得到的絕大多數回答也基本都是——關閉垂直同步。

要知道什麼是垂直同步，必須要先明白螢幕的工作原理，螢幕上的所有圖像都是一線一線的掃描上去的，無論是隔行掃描還是逐行掃描，螢幕都有兩種同步參數——水準同步和垂直同步。

2.什麼叫水準同步？什麼叫垂直同步？
垂直和水準是CRT中兩個基本的同步信號，水準同步信號決定了CRT畫出一條橫越螢幕線的時間，垂直同步信號決定了CRT從螢幕頂部畫到底部，再返回原始位置的時間，而恰恰是垂直同步代表著CRT顯示器的更新率水準。

3.關鍵部分—為什麼是否關閉垂直同步信號會影響我們L4D中的FPS數值？
道理一點都不複雜，首先我們平常系統一般液晶螢幕更新率是多少？大概一般都是在60上下吧，那麼顯卡就會每按照60的頻率時間來發送一個垂直同步信號，信號和信號的時間間隔是60的解析度所寫一幕圖像時間。

如果我們選擇等待垂直同步信號（也就是我們所說的垂直同步打開），那麼在遊戲中或許強勁的顯卡迅速的繪制完一幕的圖像，但是沒有垂直同步信號的到達，顯卡無法繪製下一屏，只有等60單位的信號到達，才可以繪製。這樣FPS自然要受到系統更新率運行值的限制。

而如果我們選擇不等待垂直同步信號（也就是我們平時所說的關閉垂直同步），那麼遊戲中作完一幕畫面，顯卡和顯示器無需等待垂直同步信號就可以開始下一幕圖像的繪制，自然可以完全發揮顯卡的實力。 但是不要忘記，正是因為垂直同步的存在，才能使得遊戲過程和螢幕更新率同步，使得畫面更加平滑和穩定。取消了垂直同步信號，固然可以換來更快的速度，但是在圖像的連續性上勢必打折扣。這也正是很多玩家抱怨關閉垂直後發現畫面不連續的理論原因。

假設一張顯卡可以跑每秒100FPS，開啟垂直同步後鎖住每秒60FPS，就是因為鎖住了60FPS，不必讓顯卡的資源去繪製多餘的40FPS的動作，剩下來的顯卡資源全部用在改善遊戲畫面，啟用之後你將會發現玩起來的感覺是順很多的。 就算是因為鎖住60FPS，現今的某些高檔遊戲也不一定讓你維持60FPS，有的只讓你的顯卡跑出平均30FPS就算很不錯了

人類肉眼識別事物極限速度最高一般也只有75幀/秒（FPS），高於這個速度的話肉眼雖然也能看到但已基本無法作出正常反應，所以，Sync垂直同步啟用與否，那還是要看玩家實際的使用環境而定並非單純的顯卡性能高低問題。

進階輔助說明：

合理設定三重緩衝 提高遊戲的實際性能

    如果經常有看硬體評測的讀者可能都會發現絕大多數的顯卡性能評測當中都會標注關閉V-Sync（垂直同步）的字樣，那麼V-Sync是什麼？而為什麼在顯卡性能測試當中要關閉，像我們這些一般的用戶對此功能又是要關閉還是啟用好呢？

      V-Sync這個功能事實由來已久，早於Voodoo2的時代V-Sync就已引入到DirectX和Windows操作系統當中，其作用主要是讓顯卡的運算和螢幕更新率一致以穩定輸出的畫面品質，而無論是微軟還是遊戲開發商均建議用戶開啟V-Sync功能，不過實際上由於啟用V-Sync會大幅影響顯卡性能（螢幕更新頻率是多少顯卡最多也只能有同等的幀數輸出，而即使是Quad SLI顯卡啟用V-Sync後，如其螢幕更新頻率只有65Hz，那麼它在任何遊戲中的速度最多也只有65 FPS），所以啟用V-Sync由於很難表現出不同顯卡的性能差異，所以到目前已基本沒有多少顯卡測試會開啟這個功能。

       不過話說回來，啟用V-Sync實際也有助提升遊戲運行的穩定性，畢竟其啟用後會強制令顯卡使用Double Buffering（雙倍或前後置緩衝，啟用後會降低顯卡性能）可令顯卡處理數據時先將下一個需要輸出的畫面存入到記憶體當中然後不斷循環，所以其事實是犧牲了部分遊戲速度而保証了畫面的連貫和穩定性。但是對於現有的顯卡產品來說由於其運算性能已是相當強勁，在一般3D遊戲運行基本也不會出現掉幀或圖面撕裂等問題，目前啟用V-Sync似乎已是一個多餘的選擇，然而人類肉眼識別事物極限速度最高一般也只有75幀/秒，高於這個速度的話肉眼雖然也能看到但已基本無法作出正常反應，所以 V-Sync啟用與否，那還是要看用戶實際的使用環境而定並非單純的顯卡性能高低問題。

       那麼如果我們現在啟用了V-Sync，在同一平臺和顯卡情況下其性能和未啟用V-Sync時是否會有很大的損失呢？答案是相對的，由於V-Sync只限制了顯卡輸出的幀速而非性能，所以啟用V-Sync後，用戶仍可在遊戲中設定高解析度及不同的AA/AF設定進行遊戲，其效果理論上還是和未啟用V-Sync時是一樣的。不過由於V-Sync使用了Double Buffering（雙倍緩衝）技術對顯卡的運算性能事實也是有一定程度的影響，而為了解決這個問題，無論是微軟，遊戲廠商還是NVIDIA和ATI這兩大GPU廠商目前均已在DirectX，遊戲和相關的驅動中為V-Sync引入了名為Triple Buffering（三重緩衝）的技術支援。

        Triple Buffering（三重緩衝）技術如其命名一樣實現原理與Double Buffering相似，具體只是在其基礎上增加了一個同步的後置緩衝設定，其作用可令顯卡運算擁有更多的緩衝空間而令啟用V-Sync後的遊戲速度更為流暢（但無論如何該技術需使用更多顯卡的記憶體作為性能提升的代價），不過無論如何NVIDIA和ATi目前在其驅動中僅為OpenGL遊戲開啟了對Triple Buffering的支援，而在DirectX遊戲下這功能是默認關閉的，我們需要使用第三方的軟件才能在DirectX/Windows平台啟用Triple Buffering。

       在V-Sync環境裏啟用三倍緩衝後對比兩倍緩衝在遊戲性能而言無疑是有所提升的，但使用Triple Buffering技術也並非毫無代價，它需要比Double Buffering多50%的緩衝記憶體空間，所以部分性能較低的舊顯卡用戶在使用Triple Buffering時我們並不建議他們使用過高的AA/AF設定（畢竟這會大幅佔用顯卡記憶體令遊戲速度大幅下降）。

       當然或許有些朋友會問現在一般主流的顯卡都擁有128M甚至256M的顯卡記憶體容量我們還怕什麼呢？那當然我們在1600x1200解析度，32位色深下顯卡事實也只佔用了7.32M的顯存空間，而在啟用Triple Buffering後這數字也僅為21.86M對現在的顯卡來說的確不算什麼，但如我們啟用4x FSAA後該數字會馬上提升四倍達87.84M，加上現在3D遊戲普遍都需要額外的材質，光影和凹凸貼圖暫存空間，目前一般的顯卡記憶體事實也有可能不夠用而最終導致了性能（速度）下降，這就無疑有點得不償失了。總結而言Triple Buffering技術的啟用可幫助用戶在V-Sync環境裏更流暢地進行遊戲，但對於不使用V-Sync的用戶而言，這功能也就並無太多用途了，所以Triple Buffering的使用與否目前看來似乎也是一個相對的問題需視實際使用環境而定，當然如果在使用V-Sync的前提下我們當然建議大家可考慮打開Triple Buffering這個功能。

文章轉貼自： http://tw.garena.com/forum/read.php?tid=306410