获得完美游戏效果解析显卡垂直同步设置

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我是靠谱客的博主苹果摩托，最近开发中收集的这篇文章主要介绍获得完美游戏效果解析显卡垂直同步设置，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

　　垂直同步--这个词已让身为菜鸟的我困惑了好多年。我带着这样的疑问去找一位资深的"老鸟"级人物，他告诉我：垂直同步一定要关！并打开电脑证明给我看：关闭垂直同步时，CS 1.5的帧速稳在99FPS；但打开垂直同步后，帧速就降到了60FPS。"99FPS绝对比60FPS快吧？"这是他扔给我的最后一句话。
　　帧速是什么？FPS又是什么？连这一点点名词都搞不清楚的我回家后赶紧爬到网上搜索，在渐渐熟悉这些名词的过程中我竟然发现了"老鸟"的重大失误……
　　1. 什么叫做FPS？什么叫做刷新率？他们两个是一回事吗？
　　FPS是英文"Frame per second"的缩写，中文可译为：每秒钟画面更新次数。我们平时所看到的连续画面都是由一幅幅静止画面组成的，每幅画面称为一帧，FPS正是对"帧"变化速度的数值描述，单位是"帧/秒"。一般而言，人们认为20FPS是RPG类游戏运行的最低标准，但对CS、极品飞车等高速游戏来说，60FPS才能得到比较理想的效果。
　　刷新率简单说就是显示器每秒钟刷新屏幕的次数，单位是Hz(赫兹)。由于CRT显示器的荧光屏上涂的是中短余辉荧光材料，每次刷新屏幕后图像的残影会滞留在屏幕上渐渐变暗，所以要求电子枪不断的反复"点亮"荧光点，才能让我们看到稳定、不闪烁的图像。对于图像无闪烁的液晶显示器来说，刷新率指标一向不被人们重视，不过随着高速液晶显示技术的进步，刷新率的重要性再次凸现出来，用户已不再满足于液晶显示器的无闪烁特性，更对其显示速度与流畅性提出了要求。
　　刷新率与FPS之间的关系是不平等的，打个比方来说：一幅静态图片，你可以说这副图片的FPS是0帧/秒，但绝对不能说刷新率是0Hz，也就是说刷新率不随图像内容的变化而变化。显示器作为人机对话的最后一个设备，它更容易形成显示速度的瓶颈。打个比方来说，如果显示器刷新率设置为60Hz而显卡生成图像的帧速是100FPS，则最终用户看到的图像仍是60FPS。为了平衡这两者的关系， "垂直同步"的概念应运而生。
2. 什么叫做垂直同步？它对游戏的速度和画质有什么影响？
垂直同步又称场同步（Vertical Hold），从CRT显示器的显示原理来看，单个象素组成了水平扫描线，水平扫描线在垂直方向的堆积形成了完整的画面。显示器的刷新率受显卡DAC控制，显卡DAC完成一帧的扫描后就会产生一个垂直同步信号。我们平时所说的打开垂直同步指的是将该信号送入显卡3D图形处理部分，从而让显卡在生成3D图形时受垂直同步信号的制约。
当我们选择"等待垂直同步信号"（即打开垂直同步）时，显卡绘制3D图形前会等待垂直同步信号，当该信号到达时，显卡开始绘制3D图形，如果显卡性能较为强劲，在下个垂直同步信号到来之前已经完成了对该帧的渲染，显卡就会暂停处理，等下个垂直同步信号到来后才开始渲染下一帧。由此可见，当打开垂直同步时，游戏的FPS要受刷新率的制约，对于高端显卡而言，限制了其性能的发挥。
当我们选择"不等待垂直同步信号"（即关闭垂直同步）时，3D引擎将全速运行，不再等待垂直同步信号的到来，显卡性能得到了最大的发挥。所以我们测试显卡3D性能时，一定要关闭垂直同步。不少的朋友认为在游戏中关闭垂直同步可以得到更高的帧速，其实不然，这虚高的帧速不仅要受到显示器刷新率的制约，更会对游戏画面产生不良的影响。一般来说，关闭垂直同步会导致游戏画面产生以下两种问题：
（1）画面撕裂
假设游戏中有一面黑白相间的栅栏墙高速向左运动，显示器设定的刷新率是100Hz，游戏运行速度为200FPS，则显示器扫描第1帧图像至屏幕垂直方向中点时，显卡已经将第2帧图像送了过来，由于栅栏墙高速向左运动，第2帧图像已经左移了一段距离，最终显示的图像如图（图01）。

图1
CS 1.5、Quake等大多数PC游戏在关闭垂直同步后都会有这种现象产生。如果你的电脑上装有CS 1.5游戏，不妨自己证实一下：关闭垂直同步后进入游戏，按下键盘上的左箭头"←"让视角匀速转动，是不是看到了"画面撕裂"的现象？打开垂直同步后做相同的测试，画面是不是清爽了许多？
（2）跳帧
假如显示器设定的刷新率是80Hz，显卡以100FPS循环显示0-9数字，那么，在开始的0.1秒内，显卡显示了10个数字而显示器只刷新了8次，最终你看到的图像很可能是这样的：（表格如图02）
可见，由于显示器刷新率跟不上游戏的FPS，只能舍弃一部分画面，这种现象表现在游戏里就是跳帧。鬼武者3等一些移植到PC上的游戏在关闭垂直同步时通常会出现这种问题。
图2 通过以上的了解，我们认识到，要想在游戏中获得更好的画质，垂直同步一定要开！正是由于垂直同步的存在，游戏才会有完整、稳速、不跳帧的画面。套用一句广告语来说："自从开了垂直同步后，画不破了，帧不跳了，头也不眩晕了。"
3. 速度与画质的完美解决之道。
有了以上知识，我们看到，要想获得完美的游戏效果，"高刷新率＋打开垂直同步"二者缺一不可。不过，令不少用户头痛的是：Windows 2000及其以上版本操作系统中，当显卡运行在Direct 3D或者OpenGL状态时，刷新率会跳回60Hz，导致游戏最高帧速也被限制在了60FPS。针对这个问题，NVidia和ATI两大显卡厂商已经在驱动中内置了刷新率锁定功能，其他品牌的显卡也可采用第三方软件来实现。
1. NVidia篇
NVidia的ForceWare驱动已集成了刷新率锁定功能，不过从60.××版本开始，NVidia将其隐藏了起来，我们可以用NVtweak来打开。软件运行后，直接点击左下角的"Enable All"来打开所有隐藏选项，如图（图03）。

图3
再次进入显卡控制面板就会发现左边多出了一个"刷新率超频"选项，点击后在右侧选择"指定默认刷新频率"并为每个分辨率设置合适的刷新率，如图（图04）所示。再次进入游戏，你就会发现刷新率已经不再是讨厌的60Hz了。

图4
2. ATI篇
ATI已在催化剂控制中心（Catalyst Control Center）程序中提供了刷新率锁定功能，首先打开显卡控制中心，依次进入"图形设置→显示选项"，将右侧的"3D刷新率覆盖"设置为显示器推荐的刷新率，如图（图05），确定后生效。

图5
早期的ATI控制面板（ATI Control Panel）驱动却没有提供这项功能，不过我们可以安装免费的ATI Tray Tools来实现。软件运行后会在任务栏创建一个红色图标，右击该图标，依次选择"Refresh Lock→Customize"，在出现的"Customize Refresh Lock "窗口中选择分辨率、色深及相应的刷新率并将其添加到列表里，如图（图06）所示，最后勾选"Enable Refresh Lock"确定生效。

图6
3. 其他显卡篇
其他显卡厂商通常没有在驱动程序里提供刷新率锁定功能，推荐大家下载适用于所有显卡的Refresh Lock。软件运行后会自动检测显示器在各个分辨率下的最佳刷新率，一般不用手动设置，只需将"刷新覆盖"打开并设置为"总是为模式使用最快的安全频率"后点击"保存"按钮即可（如图07），非常方便。
图7 做好以上工作后，你就可以投入到高画质、高帧速的游戏中尽情享受了。只要菜鸟能少一些盲从，多一些怀疑；少一些空谈，多一些求证，你就会发现，通向老鸟的路并不遥远！