【走进科学】Adaptive

PART-01

市场背景

作为一种为游戏而生、专为提升游戏体验的显示器产品，电竞显示器除了拥有更高的刷新率、更快的响应速度这些特点之外，往往还加入了一系列特色功能，比如画面暗部平衡、辅助准星以及垂直同步等。然而，有许多玩家入手了电竞显示器，却不知道如何正确使用这些功能，无法完全发挥出显示器的全部性能，导致游戏体验并不理想。所以，今天我们就来和大家聊聊其中一个最容易被大家忽视却十分重要的功能——Adaptive-Sync。

PART-02

问题描述

有玩家提出疑问，显示器菜单中的Adaptive-Sync功能是什么？有什么作用？应该选择开启还是关闭？

为了解答大家的疑惑，有请泰坦军团硬核技术团队真相组为我们带来Adaptive-Sync的相关介绍。

PART-03

分析过程

Adaptive-Sync是什么？

Adaptive-Sync自适应垂直同步技术，是由VESA（视频电子标准协会）针对可变刷新率显示器屏幕视觉效能所推出的第一个开放标准，以因应显示器发展与市场需求，并进一步为消费者带来视觉质量及用户体验的提升。

Adaptive-Sync的作用是什么？

简单的来说，它的作用就是将显卡输出图像信号与显示器刷新率进行同步，从而避免了二者不同步时出现的画面撕裂问题。

为什么会出现画面撕裂？

要理解出现撕裂的原因，首先要理解两个概念：逐行扫描和缓冲。

我们需要了解到，显示器的画面内容并不是“蹭”一下就显示出一张完整的画面，而是以逐行扫描的方式，从左到右、从上到下，一点一点、一行一行，扫描显示出来的，只不过是显示得比较快所以肉眼看不出来而已。每一次从左上角的第一个像素点扫描到右下角的最后一个像素点，就完整显示了一幅画面，这时，显示器会将扫描点从最后一个像素点重制到第一个像素点，进行下一幅画面的扫描显示。但显示器显示的画面并不是自己凭空生成的，我们所看到的画面都是由显卡一帧一帧渲染出来的。显卡也不是一边渲染，一边就直接把画面传输给显示器的，需要一个地方把渲染之后的画面缓存下来，再传输给显示器。

1、显卡的双重缓存技术

显卡里用来存储渲染完的画面的缓存有两个，后缓存与前缓存。

后缓存负责存储显卡最新渲染出来的画面，前缓负责向显示器发送画面。后缓存完成一帧的渲染时，就会把自己从后缓存变更为前缓存，这个过程叫做“帧传递”。

2、画面撕裂产生的原因

当显示的刷新率低于显卡的渲染速度时，后缓存在显示器还没完成一帧的扫描时就已经完成了一幅新画面的渲染而变成了前缓存，所以给显示器扫描到一半时就收到了由显卡传输而来的新帧的信息，所以变成前一半显示旧帧，后一半显示新帧，出现了画面的撕裂；

而当显示器的刷新率高于显卡的渲染速度时，显示器完成了一帧的显示、准备进行扫描点重制时，因为后缓存还没有完成新帧的渲染，所以还没有发生帧传递变成前缓存，所以显示器会在重制扫描点后继续显示旧的帧，直到显卡完成新帧的渲染发生帧传递之后，再显示新帧。若此时显示器碰巧刷新到一半，就又出现了前一半显示旧帧，后一半显示新帧的情况，出现了画面的撕裂。

简而言之，撕裂就是显示器在刷画面刷到一半的过程中发生了帧传递，导致显示器在一次完整画面显示过程中，显示的是多帧的内容。

3、垂直同步技术所带来的延迟及卡顿

为了解决显示器在一次刷新画面时显示器不同帧的问题，人们发明了垂直同步技术，会强制显卡在显示器完成一帧的刷新之前不发生帧传递。但在显卡渲染速度跟不上显示器刷新速度的情况下，显示器会花一次完整的刷新时间来重复显示上一帧的完整画面，但其实在这幅画面还没刷完之前，新的帧就已经生成了，所以会导致实际看到的画面并不是显卡最新渲染出来的画面，从而发生画面延迟的问题；而在显卡渲染速度比显示器刷新速度快的情况下，会导致显卡一直等着显示器完成刷新再更新画面，使得显示器拿到的新帧其实并不是显卡最新渲染出来的画面，从而发生画面延迟，甚至键鼠输入延迟的问题。而依托三重缓存技术研发的无阻塞快速垂直同步技术，是以在显示器完成一幅画面的扫描前强制不发生帧传递，任由后缓存丢弃显卡新生成的多余帧而实现的，所以显示器实际显示的画面会因为前后画面差异过大而产生卡顿敢。

4、Adaptive Sync应运而生

自适应显示器刷新率解决了垂直同步里显卡的渲染速度跟不上显示器刷新率的时候，显示器需要花一个完整的扫描周期来显示器上一幅画面的延迟问题，强制显示器不进行扫描点重制， 让显示器持续显示正在显示的画面，等到显卡完成下一幅画面的渲染，发生帧传递之后，显示器再进行扫描点重制，开始显示新的画面，这样就缩短了旧帧的显示时间，避免了画面延迟。

5、Adaptive Sync的推荐用法

但因为Adaptive Sync无法解决画面显卡渲染速度快而导致的主动抛弃无法显示出来的帧的问题，所以建议在开启Adaptive Sync的时候，对在游戏设置内对帧数进行限制，最好是限制到比显示器最高刷新率低2～3帧。而如果显卡渲染速度过慢，可能导致显示器无法显示过低的刷新率而出现花屏、黑屏、闪屏等现象，所以一定要确保游戏画面的设置，能使得显卡输出的帧率高于显示器在开启Adaptive-sync时能支持到到最低刷新率。

而最好的解决办法是选择更高刷新率的显示器和更高性能的主机来解决以上问题。

这就是为什么高配置的机器需要144Hz、240Hz 甚至360Hz的显示器。这也是为什么泰坦军团一直致力于不断推出更高刷新率电竞显示器的原因。

PART-04

真相组总结

回到实际，并不是每个人都有更换高刷显示器与高性能主机的计划，所以在现有的硬件条件下，应该根据使用场景选择开启或关闭Adaptive-Sync。适合关闭Adaptive-Sync：竞技类、FPS类游戏。因为帧率会对这类游戏的成绩/体验造成巨大影响，因此优先保证游戏高帧率才是正确的选择。

适合开启Adaptive-Sync：非FPS单机游戏、主机游戏、网游，这类游戏不需要追求极限化的高帧率，保证画面质感往往会更合适。