چگونه VSYNC را به درستی در بازی‌ها تنظیم کنیم؟

بسیاری از گیمر‌ها VSYNC را به شکل اشتباه روی کامپیوترشان تنظیم می‌کنند و سپس تعجب می‌کنند که چرا بازی‌هایشان به‌جای تسریع در حرکت انیمیشن‌های بازی، اصتلاحاََ لگ می زند، به همین صورت تجربه بازی کردن خود را خراب می‌کنند. از این دست موارد همیشه در انجمن‌های مشکلات کامپیوتری و بازی دیده می‌شود که اقلب راه‌حل‌ها صحیح نیستند. بنابراین، این راهنمایی به شما کمک می‌کند تا از قابلیت VSYNC درست استفاده کنید و از بازی های خود لذت ببرید. در ادامه با دنیای بازی همراه باشید.

این راهنما برای همه بازی‌ها و کارت‌های گرافیکی صادق است؛ زیرا همه آنها یکسان عمل می‌کنند. البته، ممکن است مواقعی به ندرت وجود داشته باشد که در آن بازی‌های خاص و  یا کارت‌های گرافیکی نتایج عجیب و غریب از خود بروز بدهند، اما این فقط به دلیل ضعف در سخت افزار و یا نرم افزار است که به درستی کار نمی‌کنند.

قانون کارت گرافیک‌های تنها

این آموزش بیشتر مربوط به کاربرانی می‌شود که از یک کارت گرافیک در سیستم‌شان بهره می‌برند. زیرا داشتن ۲ یا (به ندرت در حال حاضر) ۳ کارت گرافیک در سیستم شما محدودیت‌هایی را در گزینه‌های VSYNC شما ایجاد می‌کند. همچنین ممکن است به خاطر موضوع microstutter در سیستم‌هایی که از فناوری‌های SLI و CrossFire استفاده می‌کنند مشکلاتی از قبیل لگ و یا افت فریم پیش بیاید. یکی از دلایلی که سازندگان کارت‌های گرافیک توصیه می‌کنند از یک کارت گرافیک قدرتمند استفاده شود، به خاطر مشکلاتی از همین دست است.

VSYNC چگونه کار می‌کند

برای اینکه بفهمیم VSYNC چگونه کار می‌کند ابتدا باید بدانیم که اصلا VSYNC چیست؟
در یک تعریف یک خطی VSYNC یا همان vertical synchronization کارت گرافیک را با مانیتور همگام‌سازی می‌کند.

مانیتورها با یک فرکانس به‌روز رسانی ثابت، که معمولا یکی از این فرکانس‌ها است: ۶۰Hz، ۱۰۰Hz، ۱۲۰Hz، یا ۱۴۴Hz کار می‌کنند. هر چه فرکانس بالاتری در دسترس باشد، نشانه بودن بهتر است. بنابراین، برای تولید حرکات کاملا صاف، بدون لرزش و بدون پارگی تصویر، کارت گرافیک باید یک تصویر جدید را به مانیتور ارسال کند و این تصویر‌ها باید در مانیتور یکی پس از دیگری به‌طور هماهنگ نمایش داده شوند، در غیر این صورت در خروجی تصویری با افت فریم و لگ حاصل خواهد شد. هرچه میزان فرکانس به‌روز رسانی مانیتور بالاتر باشد، رایانه سریع‌تر این عمل را انجام می‌دهد و مشکلات کمتری در بازی به‌وجود می‌آید.

در سیستمی که ما در حال تست کردن هستیم از یک کارت گرافیک انویدیا GTX 1080 استفاده شده است. در نتیجه این‌جا به صورت خاص به تنظیمات کارت‌های گرافیک انویدیا اشاره خواهیم کرد. لازم به ذکر است که در مورد کارت گرافیک‌های AMD نیز روال کار به همین شکل است باکمی جست‌وجو در تنظیمات driver settings این شرکت نیز می‌توانید گزینه‌های مشابه را بیابید.

اکثر گیمرها از مانیتورهایی با فرکانس به‌روز رسانی ثابت استفاده می‌کنند، اما کارت گرافیک‌ها فریم‌های تولید شده را با فرکانس ثابت به مانیتور ارسال نمی‌کنند. این باعث می‌شود فریم‌ها در تصویر نامنظم نمایش داده شوند، چرا که صحنه‌ها زمان‌های مختلفی برای‌شان تعریف شده است و هر لحظه تغییر می‌کنند. این باعث می شود مشکلاتی مانند روان نبودن انیمیشن‌ها و مشکل افت فریم ایجاد شود.

با استفاده از VSYNC این مشکل رفع می‌شود، اما متأسفانه این یک روش جادوئی نیست و در واقع راه حل کمکی است برای از میان بردن بریده بریده شدن تصاویر و صاف بودن آن؛ اساساََ VSYNC یک سازش است.

البته یک کامپیوتر همیشه نمی‌تواند فریم بیشتری از فرکانس به‌روز رسانی مانیتور تولید کند. چرا که این مسئله باعث می‌شود که نرخ به‌روز رسانی مانیتور در کامپیوترهای ارزان‌تر و ضعیف‌تر که از یک کارت گرافیک رده پایین استفاده می‌کنند، بدتر شود. توجه داشته باشید که حتی ضعیف‌ترین کامپیوتر‌ها نیز می‌توانند دسکتاپ را با نرخ به‌روز رسانی  ۱۴۴Hz یا ۲۴۰Hz  نمایش دهند، اما هنگام اجرای بازی این‌طور نیست. بهتر است بدانید که VSYNC فقط در بازی‌ها کاربرد ندارد و در روان نشان دادن محیط ویندوز و کار کردن در آن نیز استفاده میشود.

تار، صاف و لگ

پارگی تصویر، صاف بودن و تاخیر چیست؟ Tearingمرحله‌ای است که کارت گرافیک یک صحنه جدید را از طریق یک چرخه تازه‌سازی مانیتور ترسیم می‌کند. نتیجه یک اختلال قابل مشاهده و حیرت‌انگیز در تصاویر متحرک است که احتمالا در مانیتورها با نرخ بازخوانی پایین‌تر، تصویر زیر راخواهید دید.

این به این دلیل است که تاخیر زمانی بیشتری بین دوره‌های بازخوانی وجود دارد. در ۶۰Hz، این مقدار ۱۶.۷ms است، در حالی که در ۱۲۰Hz این مقدار ۸.۳ms و ۲۴۰Hz (بالاترین میزان پخش مجدد قابل استفاده که در دسترس است) این مقدار فقط ۴.۲ms است. اگر بخواهید از رزولوشن‌های بالاتر در فرکانس ۲۴۰Hz استفاده کنید شما نیاز به یک سیستم قوی و البته گران قیمت خواهید داشت، در غیر این صورت قطعا افت فریم شدیدی در رزولوشن های کیفیت بالاتر خواهید دید. درنتیجه مجبور خواهید شد که کیفیت تنظیمات گرافیکی بازی را کم کنید تا فریم بالاتری را تجربه کنید.

در بازی های سبک‌تر و شبیه ساز، مانند شبیه ساز پرواز و یا شبیه ساز قطار، و یا بازی‌های شطرنج، هر نوع تاخیر ارائه شده توسط بازی خیلی مهم نیست، پس فقط VSYNC را بنا به خواسته خود روشن یا خاموش کنید و ازبازی لذت ببرید.

یک زمان خوب دیگر برای امتحان کردن VSYNC در بازی های شوتر است. چه در بخش آفلاین و چه در بخش آنلاین مخصوصاََ اگر مانیتور از نرخ به‌روز رسانی ۱۲۰Hz و بیشتر پشتیبانی کند و سیستم قوی باشد نتیجه بسیار خوبی در تصویر نهایی خواهید دید. حرکت ها به شکل خارق‌العاده‌ای نرم هستند، تاری حرکت کمتری به چشم می‌آید و همه چیز صاف و شفاف می‌شوند.

اجتناب از مشکلات

یکی از رایج‌ترین تصورات غلطی که در فروم‌ها می‌بینیم، جایی است که گیمرها مثلا یک مانیتور ۶۰ اینچی دارند و سپس با استفاده از یک برنامه شخص ثالث مانند RivaTuner، تلاش می‌کنند که با تنظیم دستی، حداکثر فریم خروجی کارت گرافیک را از سیستم دریافت کنند. آن‌ها ممکن است نرخ به‌روز رسانی را به ۵۸Hz یا ۶۲Hz روی VSYNC خاموش تنظیم کنند. اما با این کار فقط خودشان را فریب می‌دهند.

سپس آنها شکایت می‌کنند که چرا همه‌ی بازی‌ها زمانی که اجرا می‌شوند لگ و جابه‌جایی‌های لحظه‌ای (توقف های کوچک و بسیار آزار دهنده/ پرش ثانیه به ثانیه) دارد؟! البته که تعجبی ندارد! به طور خلاصه، عقب ماندگی تصاویر زیاد است و بافت‌ها به شدت مصنوعی هستند، بنابراین هرگز این کار را انجام ندهید و اگر  کسی به شما پیشنهاد کرد گوش نکنید.

NVIDIA FastSync

شرکت انویدیا نسخه جدیدی از VSYNC را FastSync نامید (نسخه شرکت AMD به نام Enhanced Sync معروف است) که به تازگی معرفی شده است و تنها با معماری کارت‌های گرافیک نسل ماکسول کار می کند و بعدها به کارت‌های جدید تر نیز انتقال پیدا کرد. این تکنولوژی تلاش می‌کند تا تصاویر را هرچه بهتر به نمایش درآورد.

این قابلیت با کارت گرافیک‌هایی که حافظه بالایی دارند به خوبی کار می‌کند مانند GTX 1080 یا AMD RX Vega 56/64 که از حافظه ۸ گیگابایت استفاده می‌کنند و می‌توانند تصاویر را با نرخ به‌روز رسانی بیشتری ( تقریباََ ۳ برابر) از مانیتور تولید کنند. این کارت‌‌ها به سرعت کار می‌کنند و به خاطر معماری و حافظه‌های جدیدی که دارند بهتر از نسل های قبل از خود عمل می‌کنند و باعث می‌شوند تصاویر بهتر به مانیتور انتقال پیدا کند.

به‌طور خلاصه، این تکنولوژی اجازه می‌دهد کارت گرافیک به طوری فعالیت‌اش را با همان سرعتی که با استفاده از سه بافر رندر می‌کند، به طور ناهمگام به صفحه نمایش ارسال نشود و فریم‌ها را قبل از چرخه تازه‌سازی مانیتور آماده می‌کند. نکته‌ی جالب این است که این باعث می‌شود که کارت گرافیک به سختی کار کند، قدرت بیشتری مصرف کند و گرما بیشتر شود. اما در عوض تصویرها با لگ و افت فریم دیده نمی‌شود.

در تست ما متوجه شدیم که این کار معمولا به خوبی انجام می‌شود و منجر به بازی سریع و روان، با تاخیر کم می‌شود اما همچنان امکان دارد که در برخی موارد خواص لگ مشاهده شود و یا با بعضی از بازی‌ها کار نکند، بنابراین آن را امتحان کنید و نتیجه را ببینید. این عمل شبیه به استفاده از بافر سه‌گانه است. البته یک نسخه پیشرفته از FastSync نیز طراحی شده است تا کمترین لگ را ارائه دهد. بر خلاف بافر سه‌گانه که فقط OpenGL است، این نسخه پیشرفته با DirectX نیز کار می کند.

توجه داشته باشید که از آنجا که FastSync برای کمترین تاخیر بهینه‌سازی شده است، رندرهای نهایی همیشه بدون مشکل نیستند (خودشان ادعا می‌کنند این اتفاق می‌افتد) بنابراین اگر به مشکل برخوردید، ممکن است بخواهید از VSYNC یا AdaptiveSync استفاده کنید.

NVIDIA AdaptiveSync

یک نسخه جدید از VSYNC نیز وجود دارد که انویدیا معرفی کرده و AdaptiveSync نامیده می‌شود. این قابلیت کمک می‌کند که  VSYNC روشن شود، زمانی که کارت گرافیک قادر نیست فریم ها را به سرعت رندر کرده و به مانیتور ارسال کند، VSYNC را خاموش می‌کند و نمی‌گذارد که فریم ها آهسته‌تر از نرخ به‌روز رسانی مانیتور ارسال شوند. این کمک می‌کند تا در زمانی که سیستم نمی‌تواند با مانیتور یکپارچه شود، افت فریم کمتر شود. اما این قابلیت معایبی نیز دارد. به عنوان مثال به دلیل این‌که کارت گرافیک با مانیتور همگام‌سازی نمی‌شود، باعث افزایش لگ، پارگی تصویر و احتمالا متوقف شدن آن‌ها در برخی بازی‌ها خواهد شد.

البته سازش کردن با این تکنولوژی منطقی به نظر می‌رسد، اما در این مورد شاید یک راه حل بهتر نیز وجود داشته باشد. ابتدا نرخ به‌روز رسانی مانیتور را تا ۶۰Hz کاهش دهید و سپس VSYNC را روشن کنید. در این حالت ممکنه است که نتیجه بهتری حاصل شود؛ اما پیشنهاد می‌شود هر دو روش تست شود.

زمانی که VSYNC خاموش است رندرها کم و زیاد می‌شود

بعضی از شما ممکن است بگویید این روش‌ها در واقع کمک خاصی به بهتر شدن قضیه نمی‌کند. خب، این فقط یک تصور اشتباه است و در کمترین میزان نرخ به‌روز رسانی مانیتور که مقدار ۶۰Hz باشد نیز نتیجه نهایی بسیار شفاف حس می‌شود. این موضوع بسیار به سیستم شما بستگی دارد نتیجه بازی‌ها می‌تواند بسیار متفاوت باشد.

واقعیت این است که پارگی تصویر زمانی که VSYNC خاموش است رخ می‌دهد. کارت گرافیک زمانی که می‌خواهد تصویر به مانیتور ارسال کند یک سری فریم تولید می‌کند؛ سپس مانیتور باید آنها را اسکن کند و در نهایت شما قادر به دیدن آن‌ها خواهید شد. در این بین اگر حتی لحظه‌ای کارت گرافیک ضعف نشان دهد تصاویر به هم ریخته نشان داده می‌شود.

به همین ترتیب، یک تصویر زشت و ناهموار، در خروجی آشکار می‌شود. در نتیجه توصیه می‌شود که از قابلیت VSYNC کارت گرافیک استفاده کنید واگر نتیجه معکوس داد آن را خاموش کنید.

NVIDIA Adaptive Sync (نرخ تجدید نیمه)

همان‌طور که از نامش بر می آید، کارت گرافیک فریم‌ها را در نیمی از  میزان بازخوانی مانیتور ارائه می‌دهد، با این فرض که عملکرد آن به اندازه کافی بالا است. این باعث تضعیف ناراحت‌کننده و تجربه تصویر دوگانه می‌شود بدون توجه به میزان بازخوانی مانیتور.

حالا از این قابلیت در بعضی از سیستم‌ها استفاده می‌شود. به عنوان مثال برای صرفه‌جویی در قدرت کارت گرافیک روی یک لپ‌تاپ که در حال کار کردن با باتری است و یا در یک سیستم ضعیف با کارت گرافیک پایین رده که می‌تواند در تنظیمات ۶۰fps کیفیتی مناسب ارائه دهد. البته، این قابلیت در سیستم‌هایی با خروجی ۳۰fps نیز می‌تواند ایفای نقش کند.

در واقع، این تکنیک اغلب در کنسول های نسل فعلی مانند PlayStation 4 و Xbox One (همه مدل‌ها) استفاده می‌شود، زیرا آن‌ها بسیار ضعیف‌تر از اکثر کامپیوترها هستند. البته، این قابلیت تا حدودی کمتر در کنسول Xbox One X  که بسیار قدرتمند استفاده می‌شود.

تکنیک‌های جدید همگام‌سازی

در حال حاضر دو تکنیک جدید از طرف دو غول سازنده‌های کارت گرافیک معرفی شده است. برای انویدیا G-SYNC و برای AMD نیز تکنیک FreeSync در دسترس است. اگر یکی از این فناوری‌ها را در سیستم خود دارید با خیال راحت آن را روشن کنید و مطمئن باشید که از روش های یاد شده بهتر عمل می‌کند. توجه داشته باشید که مانیتور باید از G-SYNC یا FreeSync پشتیبانی کند تا بتوانید از هر یک از این تکنیک ها استفاده کنید. در حال حاضر هیچ مانیتوری وجود ندارد که از هر دو فناوری پشتیبانی کند زیرا رقابت شرکتی بین تولید کنندگان کارت گرافیک به اوج خود رسیده است. این جنگ، جنگی کلاسیک است و هرچه زودتر اوضاع بهتر شود.

این تکنیک‌ها از روش دیگری کارت گرافیک را با مانیتور همگام‌سازی می‌کنند. G-SYNC به طور مستقیم نمایشگر را برای رسیدن سیگنال ویدئویی کارت گرافیک کنترل می‌کند. افزون بر آن، G-SYNC برخی باگ و اشکلات غیر قابل اجتناب VSYNC را حذف کرده است. VSYNC گاها مجبور به پایین آوردن سیگنال کارت گرافیک برای سازگاری با مانیتور می‌گردد که بسیار بیش از حد استاندارد است. اما G-SYNC نرخ به‌روز رسانی مانیتور را بالا برده و یا کنترل می‌کند و حتی می‌توان زمان‌بندی کارت گرافیک را پیش‌بینی کرده و از این رو عملکرد بهتری را ارائه می دهد.

برای آشنایی بیشتر با تکنیک‌های G-SYNC یا FreeSync این مقاله را در دنیای بازی مطالعه کنید.

پچ‌های ویندوز و به‌روز رسانی درایور کارت گرافیک

احتمال زیاد شما نیز یکی از کارت گرافیک انویدیا یا AMD را در سیستم خود دارید، پس بهتر است که ویندوز را به طور کامل نصب کرده و آخرین نسخه درایور کارت گرافیک‌تان را از سایت‌های مربوطه خود شرکت‌ها دانلود و نصب کنید.