Moderne Videospiele verfügen über eine schwindelerregende Auswahl an Grafikeinstellungen. Die meisten davon liefern entweder eine bessere Leistung oder Grafikqualität. Allerdings ist Vertical Sync, besser bekannt als VSync, etwas komplizierter.
An sich hat VSync keinen Einfluss auf die Grafikqualität, aber wenn Sie es aktivieren, werden hässliche Bildschirmrisse eliminiert. Das mag zwar wie ein Kinderspiel erscheinen, kann aber auch Ihre Bildrate beeinträchtigen und die Eingangsverzögerung erhöhen – beides ist der Fluch des kompetitiven Gamings.
Verwirrt darüber, wie man sich dieser mysteriösen Grafikeinstellung nähert? Lassen Sie uns herausfinden, was VSync zum Ticken bringt.
Was ist VSync?
VSync ist ein Mittel, um die Bildrate eines Videospiels mit der Bildwiederholfrequenz eines Monitors zu synchronisieren, auf dem es angezeigt wird. Grafikkartenhersteller haben Vertical Sync entwickelt, um ein visuelles Artefakt, das als Screen Tearing bekannt ist, zu eliminieren. Es manifestiert sich als horizontale Teilung im angezeigten Frame, sodass eine Hälfte des Frames hinter der anderen zurückbleibt.
Dies mag zwar wie ein Riss im Zeit-Raum-Kontinuum erscheinen, aber das ist einfach Ihre GPU, die Frames schneller ausgibt als die maximale Bildwiederholfrequenz Ihres Monitors. Je nachdem, wie stark die Framerate Ihrer GPU die Aktualisierungsrate Ihres Monitors übersteigt, können Sie zwei oder mehr GPU-Frames sehen, die während einer einzelnen Monitoraktualisierung horizontal gespleißt werden.
VSync eliminiert Screen Tearing, indem es die GPU-Framerate auf die Bildwiederholfrequenz des Monitors begrenzt. Das allein reicht jedoch nicht aus, um Screen Tearing zu verhindern. Die Einstellung erzwingt auch, dass die von der GPU gerenderten Frames in Verbindung mit dem Aktualisierungszyklus des Monitors angezeigt werden.
Das Verhindern, dass Teile mehrerer Frames gleichzeitig sichtbar sind, ist der Schlüssel zur Vermeidung von Bildschirmrissen. Und VSync erreicht dies, indem verhindert wird, dass die GPU mitten im Aktualisierungszyklus des Monitors neue Frames ausgibt.
VSync schafft mehr Probleme als es löst
Während VSync eine garantierte Lösung für Screen Tearing ist, geht dies zu Lasten der Leistung und Reaktionsfähigkeit. Um zu verstehen, warum, werfen wir einen Blick auf die beiden Hauptfunktionen von VSync. Erstens verlangsamt es die GPU-Bildrate, um sie an die Bildwiederholfrequenz des Monitors anzupassen. Zweitens synchronisiert es auch das GPU-Frame-Pacing, um es an die Bildwiederholfrequenz des Monitors anzupassen.
Ist Ihnen aufgefallen, dass beide VSync-Mechanismen die GPU-Ausgabe verlangsamen, um sie an die statische Monitoraktualisierungsrate anzupassen? Das ist ein wichtiges Detail. Während der Monitor in bestimmten Intervallen aktualisiert wird, gibt eine GPU Frames mit einer Rate aus, die umgekehrt proportional zur Komplexität der gerenderten In-Game-Szene ist.
Indem die GPU gezwungen wird, ihr Frame-Pacing mit der Monitor-Aktualisierungsrate zu synchronisieren, wird verhindert, dass sie den neuesten Frame an den Monitor weiterleitet. Gamer beschreiben dies als Input-Lag, was so wahrgenommen wird, dass auf dem Monitor angezeigte Inhalte hinter ihren tatsächlichen Controller-Eingaben zurückbleiben. Besonders ausgeprägt ist dieser Input-Lag in rasanten FPS-Spielen, wo das Fadenkreuz merklich hinter den tatsächlichen Mauseingaben zurückbleibt.
Als ob die Verzögerung nicht schon schlimm genug wäre, kann VSync sogar die gesamte GPU-Leistung beeinträchtigen, indem es die Bildrate erheblich reduziert. Dies hängt mit seiner Tendenz zusammen, die GPU-Bildrate zu begrenzen, um die Aktualisierungsrate zu überwachen. Dies ist zwar in Ordnung, wenn Ihre GPU-Bildrate höher als die Aktualisierungsrate des Monitors ist, Sie haben jedoch Probleme, wenn die Bildrate unter den Schwellenwert für die Aktualisierungsrate fällt.
Beispielsweise wird eine komplizierte Szene, die die maximale GPU-Framerate auf 59 fps erzwingt, auf einem Monitor mit einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hz nicht mit 59 fps angezeigt. Das Das von VSync für einen 60-Hz-Monitor geforderte Synchronisationsintervall von 16,67 Millisekunden erzwingt einen Abfall der tatsächlich angezeigten Bildrate von 59 fps auf 45 fps.
Erschwerend kommt hinzu, dass die GPU-Leistung (und damit die Bildrate) im Verlauf eines Videospiels stark variiert. In solchen Fällen bewirkt VSync, dass einige Frames länger auf dem Bildschirm gehalten werden als andere. Dies wird vom Betrachter als Stottern oder inkonsistentes Frame-Pacing wahrgenommen.
Was sind Adaptive VSync und Fast Sync?
Glücklicherweise gingen die inhärenten Probleme von VSync bei AMD und NVIDIA nicht verloren. Beide GPU-Hersteller haben ihre eigenen fortschrittlichen VSync-Varianten veröffentlicht, die die oben genannten Probleme mildern. Diese Optionen sind entweder über die Einstellungen im Spiel verfügbar oder werden häufiger durch die GPU erzwungen Treiber Control Suite.
Adaptive VSync
Adaptive VSync wurde von NVIDIA entwickelt und eliminiert alle hässlichen Eingangsverzögerungen und Leistungsprobleme, die durch die GPU verursacht werden, die nicht mit der Aktualisierungsrate des Monitors Schritt halten kann. Diese VSync-Implementierung ist nur aktiv, solange die GPU die Anforderungen an die Aktualisierungsrate des Monitors erfüllen kann. Adaptive Sync schaltet VSync sofort ab, wenn es unhaltbar wird. Dies bietet ein gesundes Gleichgewicht zwischen der Leistung von Videospielen und der Minderung von Bildschirmrissen.
Schnelle Synchronisierung
Fast Sync wurde ebenfalls von NVIDIA entwickelt und fügt Adaptive VSync die Magie der dreifachen Pufferung hinzu. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet Triple Buffering, dass die GPU einen zusätzlichen Frame rendert. Dies ermöglicht es ihm, den letzten der zwei gerenderten Frames auszuwählen, der an den Monitor gesendet werden soll, während er auf den Monitor-Aktualisierungszyklus wartet. Die Idee ist, den Input-Lag zu reduzieren, indem der neueste Frame angezeigt wird, aber dies erfordert auch viel GPU-Leistung.
Verbesserte Synchronisierung
Genau wie NVIDIAs Adaptive VSync-Angebote kann AMD-spezifisches Enhanced Sync VSync in dem Moment abschalten, in dem die GPU hinter der Monitoraktualisierungsrate zurückbleibt. Wie Fast Sync von NVIDIA verwendet es auch mehrere Puffer, um die Eingangsverzögerung zu reduzieren, indem das neueste Bild an den Monitor weitergeleitet wird.
Über VSync hinausgehen
Wir haben uns angesehen, wie VSync Screen Tearing eliminiert und welche Nachteile die Implementierung hat. Während NVIDIA und AMD anspruchsvollere Versionen von VSync herausgebracht haben, die diese Probleme mindern, gibt es einen ganz neuen Ansatz, um diese Probleme mit G-Sync- und FreeSync-Technologien zu umgehen.
Dafür sind jedoch kompatible Monitore, Kabel und Grafikkarten erforderlich. Für diejenigen, denen die ausgefallene Hardware fehlt, ist das Ein- oder Ausschalten von VSync eine Frage der Entscheidung, wo Ihre Prioritäten liegen. VSync funktioniert gut, wenn Ihre GPU stark genug ist, um mit der Aktualisierungsrate des Monitors übereinzustimmen. Wer kein Fan von Input-Lag ist, ist allerdings besser ohne.
