Vsync คืออะไรและคุณควรใช้หรือไม่

Vsyncเป็นตัวเลือกที่คุณจะเห็นในวิดีโอเกม PC(PC video games) ส่วนใหญ่ และบางครั้งแม้แต่ในแอปพลิเคชันอื่นๆ แต่Vsync คือ อะไร? มันทำอะไร? คุณควรเปิดหรือปิดหรือไม่? 

คำตอบนั้นซับซ้อน แต่เมื่อคุณเข้าใจจุดประสงค์ของVsyncแล้ว คุณจะรู้ว่าเมื่อใดควรเปิดหรือปิด Vsync

Vsync คืออะไร?

สิ่งแรกที่คุณต้องรู้คือจอภาพของคุณสามารถแสดงภาพที่ไม่ต่อเนื่องได้จำนวนหนึ่งทุกวินาที สิ่งนี้เรียกว่าอัตราการรีเฟรช(refresh rate)ซึ่งเป็นจำนวนครั้งที่จอภาพสามารถรีเฟรชภาพบนหน้าจอได้อย่างสมบูรณ์ด้วยสิ่งใหม่

หากคุณยังไม่ทราบ ภาพมายาของภาพเคลื่อนไหวบนหน้าจอจะถูกสร้างขึ้นโดยการแสดงลำดับภาพนิ่งอย่างรวดเร็ว แต่ละภาพจะแสดงหัวข้อในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ภาพยนตร์ส่วนใหญ่ที่คุณดูในโรงภาพยนตร์จะถ่ายทำที่ 24 เฟรมต่อวินาที ดังนั้นคุณจะเห็น 24 ส่วนเวลาแสดงในแต่ละวินาที 

นอกจากนี้ยังมีเนื้อหามากมายที่บันทึกที่ 30 และ 60 เฟรมต่อวินาที ตัวอย่างฟุตเทจจาก กล้องแอคชั่น(Action camera)โดยทั่วไปจะบันทึกที่ 60 เฟรมต่อวินาที

ยิ่งแสดงเฟรมที่มีเอกลักษณ์มากขึ้นในหนึ่งวินาที การเคลื่อนไหวที่ราบรื่นและคมชัดยิ่งขึ้นจะปรากฏขึ้น สมองของคุณผสานเฟรมเข้าด้วยกันและรับรู้ว่าเป็นภาพเคลื่อนไหว

ในระบบคอมพิวเตอร์GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก) เตรียมเฟรมที่จะส่งไปยังจอแสดงผล อย่างไรก็ตาม หากจอแสดงผลไม่พร้อมสำหรับเฟรมใหม่เนื่องจากยังคงวาดภาพเฟรมก่อนหน้า อาจทำให้เกิดสถานการณ์ที่ส่วนต่างๆ ของเฟรมต่างๆ แสดงพร้อมกันได้ Vsyncมีไว้เพื่อป้องกันสถานการณ์นี้ โดยการซิงค์เฟรมจากGPUกับอัตราการรีเฟรชของจอภาพ

อัตราการรีเฟรชทั่วไป

อัตราการรีเฟรชหน้าจอที่พบบ่อยที่สุดคือ 60Hz นั่นคือ 60 รีเฟรชต่อวินาที จอคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์ส่วนใหญ่มีอย่างน้อยเท่านี้ 

คุณยังสามารถซื้อจอคอมพิวเตอร์ได้ในอัตรารีเฟรช(refresh rates) ที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึง; 75Hz, 120 Hz, 144 Hz, 240 Hz และ 300 Hz. อาจมีตัวเลขคี่อื่นๆ ด้วยเช่นกัน แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเรื่องปกติ โดยมีอัตราการรีเฟรชที่สูงกว่านั้นหายากกว่านอกระบบเกมเฉพาะทาง 

โทรทัศน์มีหน่วย 60 Hz เกือบทั้งหมด โดย ขณะนี้ชุด 120 Hzเข้าสู่ตลาดหลักพร้อมกับเกมคอนโซลรุ่นล่าสุดที่รองรับอัตราการรีเฟรชนั้น

จับคู่ อัตรา เฟรม กับ (Frame) อัตรา(Rates)การ(Rate)รีเฟรช

อัตราการรีเฟรชของหน้าจอไม่จำเป็นต้องตรงกับอัตราเฟรมของเนื้อหา ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังเล่นวิดีโอ 30 เฟรมต่อวินาทีบนจอแสดงผล 60Hz คุณเพียงแค่ต้องแสดงสองเฟรมที่เหมือนกันที่ 60Hz รวมเป็น 30 เฟรมที่ไม่ซ้ำกัน 

ฟุตเทจ 24fps นั้นท้าทาย เนื่องจาก 24 ไม่ได้แบ่งออกเป็น 60 อย่างเรียบร้อย มีวิธีแก้ไขปัญหานี้ต่างกัน หน้าจอบางหน้าจอใช้รูปแบบการแปลงวิดีโอที่เรียกว่า "แบบเลื่อนลง" ซึ่งชดเชยความไม่ตรงกันด้วยค่าใช้จ่ายในการเรียกใช้เนื้อหาด้วยความเร็วที่ต่างจากที่ตั้งใจไว้เล็กน้อย 

จอแสดงผลสมัยใหม่จำนวนมากยังสามารถสลับไปใช้อัตราการรีเฟรชที่แตกต่างกันได้ ดังนั้นทีวีอาจเปลี่ยนเป็น 48 Hz หรือแม้แต่ 24 Hz เพื่อให้ได้การซิงโครไนซ์ที่สมบูรณ์แบบกับฟุตเทจ 24fps ทีวี(TVs) 120Hz ไม่จำเป็นต้องทำเช่นนี้ เนื่องจาก 24 แบ่งเท่าๆ กันเป็น 120

เมื่อใดควรใช้ Vsync

สำหรับวิดีโอเกม เฟรมจะไม่ได้รับการผลิตในลักษณะที่เป็นระเบียบเหมือนในภาพยนตร์หรือวิดีโอ ทิ้งไว้โดยไม่มีข้อจำกัดใดๆCPU , GPUและเอ็นจิ้นเกมพยายามสร้างเฟรมให้ได้มากที่สุด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเวิร์กโหลดที่เอ็นจิ้นเกมใช้กับส่วนประกอบเหล่านี้อาจแตกต่างกันไป อัตราเฟรมจึงอาจผันผวน

ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น เมื่อGPUกำลังส่งเฟรมที่ไม่ตรงกับอัตราการรีเฟรชของจอภาพ คุณจะได้ภาพหน้าจอที่ฉีกขาด(screen tearing)ซึ่งส่วนต่างๆ ของภาพไม่เรียงกัน

เมื่อคุณเปิดใช้งานVsync GPUของคุณจะส่งเฉพาะเฟรมที่จะแสดงเมื่อจอภาพพร้อมที่จะวาดเฟรมใหม่ และยังจำกัดอัตราการแสดงเฟรมอย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย แต่นี่อาจทำให้เกิดปัญหาอีกอย่างหนึ่งซึ่งเป็นผลมาจากการที่เฟรม "บัฟเฟอร์" ต่อไป เราจะพูดถึงการบัฟเฟอร์เฟรมทั่วไปสองประเภท

Vsync แบบ Double- Versus Triple-Buffered(Versus Triple- Buffered Vsync)

“บัฟเฟอร์” คือพื้นที่ของหน่วยความจำที่กำหนดให้เป็นพื้นที่รอที่จะอ่านเมื่อมีอุปกรณ์หรือกระบวนการอื่นพร้อมสำหรับการทำงาน เมื่อGPU ของคุณ สร้างเฟรม มันจะถูกเขียนไปยังบัฟเฟอร์ จากนั้นหน้าจอจะอ่านเฟรมจากบัฟเฟอร์นั้นเพื่อวาด 

สิ่งที่เรียกว่า “การบัฟเฟอร์สองครั้ง” เป็นบรรทัดฐานในปัจจุบัน มีบัฟเฟอร์ 2 อัน โดยผลัดกันทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ "ด้านหน้า" และ "ด้านหลัง" จอแสดงผลดึงเฟรมจากบัฟเฟอร์ด้านหน้า ในขณะที่GPUเขียนไปยังบัฟเฟอร์ด้านหลัง จากนั้นบัฟเฟอร์ทั้งสองจะสลับบทบาทและกระบวนการจะทำซ้ำ

หากไม่มีVsyncบัฟเฟอร์ทั้งสองสามารถสลับได้ตลอดเวลา ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่หน้าจอจะดึงส่วนของบัฟเฟอร์แต่ละตัวในเฟรม ซึ่งส่งผลให้เกิดการฉีกขาด เมื่อคุณเปิดVsyncการฉีกขาดจะหายไป อย่างไรก็ตาม หากGPUไม่สามารถเขียนไปยังบัฟเฟอร์ด้านหลังให้เสร็จภายใน 1/60 วินาที เฟรมนั้นจะถูกข้ามไป ส่งผลให้มีประสิทธิภาพ 30 เฟรมต่อวินาที 

เว้นแต่ว่าคอมพิวเตอร์ของคุณสามารถแสดงผล 60 เฟรมต่อวินาทีได้อย่างต่อเนื่อง คุณอาจต้องเผชิญกับการล็อค 30 เฟรมต่อวินาทีหรืออัตราเฟรมที่แกว่งไปมาอย่างรุนแรงระหว่าง 30 ถึง 60

Triple-bufferingเพิ่ม back buffer ตัวที่สอง ซึ่งหมายความว่ามีเฟรมที่พร้อมจะสลับไปที่บัฟเฟอร์ด้านหน้าเสมอ ทำให้มีความเป็นไปได้ที่จะมีตัวเลขคี่ เช่น 45 หรือ 59 เฟรมต่อวินาทีบนหน้าจอ 60 Hz หากคุณได้รับตัวเลือกนี้ บัฟเฟอร์สามตัวก็เป็นตัวเลือกที่ดีเสมอ

ประเภท Vsync ที่ปรับปรุงแล้ว

ผู้ผลิตการ์ดกราฟิกยังคงต่อสู้กับการฉีกขาดของหน้าจอและสิ่งประดิษฐ์อื่นๆ ที่เกิดจากการฉีกขาดของหน้าจอ ผู้ผลิตรายใหญ่แต่ละรายมีVsync เวอร์ชันขั้นสูง ที่พยายามนำเสนอประโยชน์ทั้งหมดโดยไม่มีข้อเสีย

NvidiaมีAdaptiveSyncและFastSyncแต่ละตัวมีวิธีการVsync ที่ชาญฉลาดของตัว เอง ก่อนหน้านี้จะเปิดVsyncหากอัตราเฟรมของเกมเท่ากับหรือสูงกว่าอัตราการรีเฟรช หากต่ำกว่านั้นVsyncจะถูกปิดใช้งาน ขจัดบัฟเฟอร์เวลาแฝง วิธีแก้ปัญหาหลังดีกว่าเพราะช่วยให้สามารถบัฟเฟอร์สามเท่าและให้อัตราเฟรมสูงสุดโดยไม่ฉีกขาด

AMDมีEnhanced Syncซึ่งเหมือนกับAdaptiveSync

Vsync เทียบกับอัตราการรีเฟรชตัวแปร

มีทางเลือกอื่นที่มีประสิทธิภาพสำหรับVsyncที่เรียกว่าอัตราการรีเฟรชตัวแปร เทคโนโลยีของ Nvidia เรียกว่าG-Syncและ AMD ได้พัฒนาFreeSyncแต่ได้เปิดให้ทุกคนใช้งานได้ฟรี

เทคโนโลยีทั้งสองช่วยให้จอภาพและGPUพูดคุยกันในลักษณะที่เฟรมซิงค์ด้วยความแม่นยำที่แทบไม่มีที่ติ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ข้อเสียทั้งหมดของVsyncได้รับการแก้ไขแล้วที่นี่ 

ข้อแม้หลักคือจอภาพต้องรองรับเทคโนโลยี ไม่ค่อยพบจอภาพที่รองรับทั้งสองมาตรฐาน แต่Nvidiaเพิ่งผ่อนปรนและเพิ่ม การรองรับ FreeSyncสำหรับจอภาพบางตัว คุณยังสามารถลองเปิดใช้งานFreeSyncบนจอภาพที่ไม่อยู่ในรายการที่อนุญาตโดยNvidiaแต่ผลลัพธ์อาจไม่ดีในบางกรณี

มาสรุปสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับการใช้Vsyncกัน:

  • หากเกมของคุณไม่สามารถรักษาอัตราเฟรมให้เท่ากับหรือสูงกว่าอัตราการรีเฟรชของจอภาพ ให้เปิดใช้งานการบัฟเฟอร์สามเท่าหรือลดอัตราการรีเฟรช
  • หากGPU ของคุณมี (GPU)Vsyncเวอร์ชันที่ล้ำหน้ากว่านั้น ก็คุ้มค่าที่จะลองใช้
  • G-SyncและFreeSyncเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับ Vsync หากคุณมีสิทธิ์เข้าถึง
  • หากคุณต้องการอินพุตแล็กขั้นต่ำสำหรับเกมการแข่งขัน ให้ปิดVsyncและใช้งานจริงโดยที่หน้าจอฉีกขาด หากไม่มีตัวแปรรีเฟรช

นี่ คือพื้นฐานของVsync ออกไปที่นั่นและสนุกไปกับประสบการณ์การเล่นเกมที่ไร้การฉีกขาด



About the author

ฉันเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์ที่มีประสบการณ์มากกว่า 10 ปี และฉันเชี่ยวชาญในการช่วยเหลือผู้คนในการจัดการคอมพิวเตอร์ในสำนักงาน ฉันได้เขียนบทความเกี่ยวกับหัวข้อต่างๆ เช่น วิธีเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต วิธีตั้งค่าคอมพิวเตอร์เพื่อประสบการณ์การเล่นเกมที่ดีที่สุด และอื่นๆ หากคุณกำลังมองหาความช่วยเหลือเกี่ยวกับงานหรือชีวิตส่วนตัวของคุณ เราคือคนสำหรับคุณ!



Related posts