关于VRR技术说人话的科普

solid_owl

前言：
自从PS5更新支持VRR后，专区里询问VRR怎么开启，效果是什么的人越来越多，甚至为啥画面没变好，看不出差异的问题也是时有发生。
我也看到一些非常专业的大佬对技术进行了解释，但总觉得萌新应该很难理解是怎么回事，所以想用比较浅显的比喻来给大家解释一下什么是VRR。
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VRR的全名是可变刷新率，是一项显示设备技术，用在电视或显示器上，最早实现的是显示器，电视是在HDMI2.1出现后才有的。
类似的技术还有英伟达nvidia的G-sync，农企AMD的Freesync。
要了解这个技术到底是干什么的，就要先清楚一个前提知识——即电视机和显示器的刷新率。
早期通常为60hz（当然还有更高的120和144...这里先例举60），既每秒画面刷新60张画面，这60张画面在一秒内连续播放出来，形成了连贯的画面。（当然这里面涉及到人的视觉残留以及脑内脑补等相关生物知识，我也不太懂就不bb了）
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在没有VRR技术的时代，所有显示设备的刷新率是固定的。
但游戏机和显卡输出的游戏画面帧数由于渲染计算的复杂性，不可能永远保持恒定，通常都是在一个区间波动。这就导致了一个问题，这里我们用一个比较通俗的方式来举例。
假设电视或显示器是一个机器控制的汉堡出餐口，60hz就是每秒出60个汉堡，固定不变。
游戏机和电脑的GPU是一个机器控制的汉堡制作流水线，帧数就是每秒能做多少个汉堡。
如果汉堡流水线和汉堡出餐口的速度能保持一致，这样每个出餐的汉堡（游戏固定一帧的画面）就会非常完美。
但实际上流水线速度时快时慢，但出餐口又是固定不变的，速度不一致的情况下，很有可能会出现出餐口将上一个汉堡的后半部分和下一个汉堡的前半部分抓在一起出餐。
这就是我们在PC上关闭垂直同步后所产生的画面撕裂问题。在没有VRR的年代，厂商们解决的办法就是垂直同步。
既然显示设备的刷新率不能变，那就让GPU来配合显示设备，将帧数强行限制在30帧或60帧，如果GPU输出的帧数大于等于60帧，就限制在60，帧数小于60又大于等于30，就限制在30帧，低于30帧甚至锁到更低的10帧15帧。
以上是PC游戏的表现，如果是游戏机则通常锁在30帧或60帧（因为游戏机硬件环境固定，厂商能更清楚如何优化将帧数控制在可控范围内）
为什么这么做，就是因为这些锁帧的帧数都是60hz可以被2整除的数字，缺失的画面（汉堡）再通过显示设备（出餐口）通过复制来填充。
这么做的确解决了流水线和出餐口速度不一致的问题，但无疑也浪费流水线的生产力，30-60帧中间的跨度被人为限制了，另外也在PC上出现了游戏帧数在30-60两个帧数来回横跳，造成玩家感觉卡顿。
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后来英伟达最先推出最早的VRR技术G-sync，通过在显示器里装芯片，使得显示器来配合显卡的生产效率。AMD也跟进开发出更开源的Freesync，电视行业也搞出了VRR。其实这三者解决的问题都是一个，让显示设备的刷新率可变，与GPU同步，跟着GPU的帧数来动态调整自己的刷新率。
还是用我们之前的例子，现在有一个汉堡店，它的出餐口和流水线速度完全一致，而且是出餐口根据流水线来动态调整自己的速度。
这样即保证的汉堡（画面）的完整，又不浪费流水线一丁点生产力（算力），达到了最好的画面流畅效果。这也就是VRR技术带来的成果。
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总结一下目前几种显示刷新率技术：
无垂直同步：游戏帧数保持在GPU最大算力，但帧数与显示端刷新率不一致，可能会产生画面撕裂。
垂直同步：游戏画面不撕裂，但游戏帧数被限制在30或60帧，GPU算力可能被浪费，帧数跨度大，在PC游戏上可能存在两个帧率来回横跳的顿挫卡顿感。
VRR可变刷新率：游戏帧数保持在GPU最大算力，显示端刷新率动态保持与帧数一致，消除画面撕裂。
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看起来VRR技术非常好，但实际上还是有瓶颈。
由于VRR并不能提升GPU算力，所以对于帧数低至30帧的场景，该感觉到帧数低还是会感觉到。
实际上VRR只能解决31-59帧这中间区间的问题，在没有这项技术的时候，这些帧率会被强行锁到30帧。60帧以上也是同理。
另外目前游戏机上还面临一个问题，就是厂商是否解开游戏的锁帧，如果游戏强行锁帧，就算开VRR也于事无补。
目前PS5上支持VRR游戏还只有首批的15款游戏。同时PS5的VRR在60hz范围内只支持48-60hz，也就是说31-47帧的画面算力也是会被锁到30帧的，浪费还是存在。
由于英伟达的G-sync技术最早是在显示器里装芯片实现，而AMD的Freesync是从软件层面实现，VRR本质是基于AMD的技术发展的，所以也是软件层面。
所以目前表现最好的可变刷新率还是老黄家的G-sync ULTIMATE（硬件实现，G-sync Compatible现在也是软件层面的技术了）
能实现1-300hz的可变刷新率，不像VRR和Freesync在1-48hz无法启动。

该用户已被禁言

这也太长了，

wangqin56

原来只是48-60啊。。。。。唉。。。。。鸡肋

rhballack

120照样可以啊，谁说只能60的，

snakeshy

我竟然看完了。。。几年没看过这么长的不关注内容了。。。哈哈哈哈~写得挺吸引人往下看~~辛苦了

solid_owl

rhballack 发表于 2022-5-16 12:16
120照样可以啊，谁说只能60的，

细节只列举了60hz以及以内的，实际我提了一嘴，60hz以上以此类推。
但前提也是你的游戏帧数要真的达到60帧以上，否则120也是出不来的。
说白就是显示器刷新率跟着游戏的帧数走。
60帧以上实际就算没有VRR画面也很流畅了。
VRR相关技术最早实际是G-sync为了解决关闭垂直同步后的画面撕裂，以及开启垂直同步后，低帧数时GPU算力被浪费的情况。

pHaNtom9276

反正索尼的LCD開了就沒了局部調光，等到有再換。

greenfalken

LCD彩电用户内牛满面的路过。。。唉

游戏场金手指

pHaNtom9276 发表于 2022-5-17 02:47
反正索尼的LCD開了就沒了局部調光，等到有再換。

该换OLED了

solid_owl

pHaNtom9276 发表于 2022-5-17 02:47
反正索尼的LCD開了就沒了局部調光，等到有再換。

可能是我环境光太多，确实没太看出关了局部调光的差异。