显示技术的革命？NVIDIA G-SYNC技术实用解析

　　2013年10月的Nvidia发布会上，Nvidia宣布推出G-SYNC同步技术，官方称这是一种革命性的、旨在解决垂直同步开关与否引起的画面撕裂或者卡顿问题的新技术。今天我们就这项技术来对当前的游戏体验问题进行深入的剖析。

　　起初，游戏玩家追求的是性能的极致，这也是推动硬件性能发展的根本原因，提升性能根本原因所在就是为玩家提供更好的游戏画面。但是随着硬件技术与画面质量的不断进步，到了DX11时代，性能提升所能带来的画质改善已经微乎其微，很多游戏中运用新型技术手段所达到的画面细节甚至不会被玩家注意到，于是部分玩家转而开始追求游戏体验。

　　起初，玩家开始寻找更舒适的外设，因为不管怎样，键鼠等外设是一台电脑使用体验非常直观的展现方式。如果你不在游戏中，过于强大的图形与数据性能毫无作用，但是只要你在使用电脑，外设将随时随地的影响你的操作感觉。

我们追求游戏体验的路走对了吗

　　说到外设，绝大部分玩家脑子里立刻浮现出三个词：鼠标、键盘和耳机。是的，传统的外设三件套确实是这三种没错，有绝大多数玩家也是在外设这条路上一路的刀光剑影、不撞南墙不回头的前行。

　　从最早的人体工程学鼠标提升握感，发展为追求多媒体按键提升系统使用便捷度，逐渐又开始研究自定义快捷键，技术水平提升后更是通过驱动实现了自定义宏编辑按键，一直到现在的按键手感。机械键盘的异军突起便很好的说明了这一点。同时，多声道耳机的兴起也让感官体验上升到了一个新的台阶，本来必须由音箱才能实现的多声道环绕效果，也经过长时间的发展而集成到了耳机中，可以说购置一套适合自己的外设是提升游戏体验最直接的办法。

视觉感官与神经反射，新的玄学？

　　但我们如此疯狂的提升键鼠耳三件套的价值与舒适度，真的就是提升游戏体验的最好办法么？所谓的外设，是指在使用电脑过程中所有的外部设备，严格来讲更包括电脑桌电脑椅和显示器。尤其是显示器，作为电脑唯一的画面输出设备，是电脑对玩家操作响应最直观的体现。

　　我们到电影院去观看电影，电影的帧率普遍为24帧/秒，我们在观看过程中并没有觉得画面有闪烁，很多人基于这个理论就开始大肆鼓吹“游戏超过24帧就不卡了！”…………………………你就不怕你生物老师晚上扒你窗户去？玩游戏说的直白一点就是手眼耳配合的工作，眼球对于24帧率以上确实看不出什么不同，但是那仅仅局限于“观看”，难道你的神经反射也24帧不卡？

　　举个比较典型的例子，鬼泣这种高速动作类如果你把帧率降到24帧你试试还能不能玩？如果你再开启垂直同步，遇到敌人较多的场景，锁帧24上限的情况下每帧间隔已经超过40毫秒，如果出现跨刷新操作，你的技能要等到40毫秒以后才会在屏幕上出现，到那个时候，黄花菜都凉了。

我们追求游戏体验的路到底走对了吗？

　　查阅了相关资料，发现人类的视觉神经同步的速度实际上是各不相同的，但是再慢的视觉神经同步速度也要低于20毫秒，也就是说在开启垂直同步的情况下，帧率至少要满足每秒50帧（而且必须稳定）才能达到不影响游戏的效果，经过训练的人类，在有预判的情况下，视觉神经反射速度甚至低于5毫秒，也就是说想要满足核心玩家的操作需求，垂直同步帧率至少要超过200帧才能做到绝对零延迟。

　　我们不断的追求游戏体验，但我们前进的方向真的就正确么？就好像很多玩家都盲目的跟风，声称某些经典的立体声耳机拥有比新兴的物理多声道耳机更好的方向感与定位感，我瞬间觉得有无数的生物老师与物理老师在哀嚎。

　　提升游戏体验，不应该仅仅是从游戏的画质和键鼠的手感入手，同时我们需要考虑的问题还有很多，操作感觉必须完美的贴合人类的生理特点，才能达到最好的游戏体验。

革命性技术G-SYNC解析

　　G-SYNC作为全新的画面同步技术，与传统V-SYNC有何不同呢？传统V-SYNC是以显示器的刷新率为基础，限制GPU的渲染速率，将GPU所渲染的最大帧率与显示器刷新率相匹配，让每一幅游戏画面都恰好对应显示器的每一次画面刷新。但我们知道，GPU渲染画面是需要时间的，如果GPU的负载突然增加，会导致帧率下降，也就是渲染一幅画面所需的时间变长，那么就会有某些帧刚好跨越显示器的刷新间隔。如果不开启V-SYNC，那么显示器该次刷新出现的画面便有一部分是上一帧，一部分是下一帧，也就是所谓的“画面撕裂”。

　　　当开启V-SYNC之后，由于系统强制性的将帧率稳定在显示器的刷新频率，即显示器每刷新一次，GPU渲染一次。但帧率仍然无法保证下限，当帧率突然低于该固定值时仍然会出现跨刷新帧，如果有跨刷新帧系统将强制性的将此帧安排在下一次刷新，那么当你进行了跨刷新的操作时，该次操作便也随着画面强制性的被安排在下一次刷新才显示出来，于是便出现了“操作延迟”。

　　而G-SYNC不同，V-SYNC是让GPU的帧渲染率强行符合显示器的刷新率，而G-SYNC是尽可能的使显示器的刷新率符合GPU的帧渲染率，GPU渲染一帧，显示器刷新一次，你的任何操作都能够即使在游戏中无延迟的进行，而同时有效的避免了由于GPU跨刷新渲染帧所导致的画面撕裂问题。

G-SYNC所改善的到底是什么？

　　简单的概括，液晶显示器固定刷新率是历史遗留产物。在CRT时代，有刷新率这种概念，因为CRT显示器需要一排排的扫描，才能完成一幅画。这样显卡也只能迁就显示器。

　　到了LCD时代，从理论上说是不存在刷新率的，一幅画是靠像素组成，可以同时转动液晶分子达到画面变化。 CRT显示一幅画，要不停的扫。LCD完全不动就可以显示一副静止的画。但为了过渡自然，就沿用了刷新率这种方式，显卡也就继续迁就显示器。而G-SYNC的出现，则完全颠覆了以往的显示器技术，让显示器迁就显卡，达到完美的避免操作延迟与画面撕裂的效果。

G-SYNC技术的发展趋势？

　　现已有四家显示器厂商明确表示支持G-SYNC技术，分别为华硕、明基、飞利浦和优派。其中华硕的VG248EQ早已开卖，不过支持G-SYNC的版本需要等到今年第一季度才能上市。

　　这项技术的实现与显示器本身的技术水准息息相关，现在能够满足144HZ刷新率的面板成本仍然很高，如果显示面板达不到硬件设备的要求，就算G-SYNC核心能够提供再高的同步运算性能也毫无意义。同时G-SYNC技术对显卡也有不低的要求，因为如果游戏帧率低于30，显示器本身会以一个非常恐怖的方式闪烁，G-SYNC技术要求GPU性能至少达到GTX650级别，同时仅限Kepler架构。G-SYNC的普及之路十分漫长，不过那一天终究会到来，让G-SYNC彻底的解决这个本来不应该存在的问题，还游戏一个本来的面目。

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