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垂直同步 VSync 的原理是什么？ 对屏幕画面的影响

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不管是什么类型的游戏，几乎都能在游戏设置中看到「垂直同步（VSync）」这个功能。 「垂直同步（VSync）」到底是什么，开启或关闭的话会对游戏画面带来什么样的影响？

今天 GameDucky 将会简单介绍什么是「垂直同步（VSync）」、它的运作原理、对游戏画面的作用，顺便回答一些与垂直同步相关的 Q&A，像是「一定要开启垂直同步吗」、「垂直同步会伤显卡吗」等。

「垂直同步（VSync）」是什么？

▉ 不能不提的「画面撕裂」

在开始介绍「垂直同步（VSync）」之前，首先我们必须要知道什么是「画面撕裂」。

屏幕有一个非常重要的规格叫做「屏幕更新率（单位：Hz）」，指的是屏幕每秒更新画面的次数; 在游戏里同样也有一个类似的指标叫做「帧数（单位：fps）」，指的是游戏每秒能产生的画面张数。 而不论是屏幕更新率或游戏帧数，数字越高就代表画面呈现越流畅，观看屏幕或玩游戏时就越不容易遇到画面卡顿的状况。

屏幕更新率和游戏帧数最大的差别在于，前者通常是一个固定的数值（最常见的是 60Hz），而后者则会不断地变化，5 分钟内从 60 fps 冲到 120 fps 再掉到 30 fps 都不是不可能。

正因为游戏帧数是一个浮动值，当游戏帧数突然飙升并远远高于屏幕更新率时，屏幕更新率无法跟上急遽提升的游戏帧数，屏幕画面上就会同时显示出复数个旧影格和新影格。 由于此时的屏幕画面看起来就像是沿着水平线被撕开了，所以这种现象就被称为画面撕裂。

只要游戏帧数高于屏幕更新率，画面撕裂随时都有可能出现在游戏里，其中又以「会快速变动的场景」的出现机率最高。

▉ 垂直同步（Vsync）的原理和作用

为了解决画面撕裂的问题，「垂直同步（VSync）」这个图形技术就诞生了。

「垂直同步（VSync）」是 vertical synchronization 的缩写，它能够将显卡输出的游戏帧数限制在与屏幕更新率相同的数字（例如 60fps 与 60Hz、90fps 与 90Hz），避免屏幕画面因为游戏帧数过高而出现画面撕裂的现象。

相对的，由于垂直同步限制了游戏帧数的关系，它就会影响到游戏的效能表现，特别是那些竞技类型的游戏。 对于竞技类型的游戏来说，游戏帧数越高就能越早发现敌对玩家的踪迹并趁机进行反击，即便只是差个 0.5 秒，在分秒必争的游戏里都有可能左右比赛的胜败。

垂直同步（VSync）的相关 Q&A

  1. 一定要开启垂直同步吗
  2. 如何开启/关闭垂直同步
  3. 垂直同步伤显卡吗？
  4. 什么是“自适应垂直同步”？

▉ a. 一定要开启垂直同步吗

是否要开启垂直同步，其实要根据自己的显卡和屏幕规格来决定。

这几年来屏幕的规格越来越好，不少屏幕都有支持到 140Hz 甚至 240Hz 的屏幕更新率。 有鉴于屏幕本身就有支持够高的屏幕更新率，即便不开启垂直同步，也不太容易出现画面撕裂，因为屏幕更新率是跟得上游戏帧数的。

然而，要是屏幕最高就只支持 60Hz 甚至 30Hz 的屏幕更新率，出现画面撕裂的机率就非常高，这种时候就还是建议开启垂直同步，免得被画面撕裂影响到游戏体验喔。

▉ b. 如何开启/关闭垂直同步？

几乎每款游戏都有内置垂直同步的相关设置，只要到「游戏配置 → 图形/显示配置」里找一下，基本上就可以看到垂直同步，之后再手动开启或关闭就可以啰（通常默认为「开启」）。

▉ c. 垂直同步伤显卡吗？

有的人可能会听过一种说法，那就是「关闭垂直同步的话 GPU 就没限制了，这样会伤显卡」。

但其实，不论是开启或关闭垂直同步，对显卡都是没有影响的！ 唯一的差异大概就只有「显卡变得比较耗电」而已，毕竟 GPU 现在可以全力输出了，运作时的功耗自然会比有限制时还要高一点。

▉ d. 什么是「自适应垂直同步」？

「自适应垂直同步」是经由 NVIDIA 改良过后的垂直同步技术，它能够自动侦测屏幕支持的屏幕更新率，当游戏帧数等于或高于屏幕更新率时，就自动开启垂直同步; 当游戏帧数低于屏幕更新率时，再自动关闭垂直同步。

总结

虽然 GameDucky 在文中提到「游戏帧数高于屏幕更新率时就建议开启垂直同步」，但其实要不要开启垂直同步主要还是看个人的喜好来决定。

像 GameDucky 自己就不是很喜欢「垂直同步会导致游戏帧数降低」这点，所以 GameDucky 会习惯性先把垂直同步关掉，等到有出现非常严重的画面撕裂时才会考虑重新开启。 比起游戏帧数，有的人可能更无法接受画面撕裂，所以预设就是开启垂直同步，就看自己怎么抉择啰！

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