前言：
之前我的文章《遊戲內畫質選項怎麼設置》一文詳細說了各個設置對於畫面的影響，但是我並沒有提到垂直同步與三重緩衝，而垂直同步基本上是每一個遊戲都有的選項，因為這兩個東西介紹起來非常麻煩，不是三言兩語能說清楚的，那麼這裡就單獨開一篇文章來詳細給大家介紹一下什麼是垂直同步，什麼是三重緩衝。垂直同步到底要不要開，垂直同步和三重緩衝到底有什麼用。
這篇文章的文章部分為本人撰寫，但是圖片與GIF來自Bilibili視頻作者：啃芝士，本文的素材已獲得啃芝士本人口頭同意授權。他經常科普一些乾貨滿滿的視頻，大家有興趣的可以看看，啃芝士個人主頁鏈接：嗶哩嗶哩 ( ゜- ゜)つロ 乾杯~ Bilibili
這篇文章我雖然盡力精簡語言，但還是異常難理解，所以如果想看懂，不要跳字不要跳行，一句一句看。
正文部分：
在瞭解垂直同步之前，我們需要了解一些基礎概念。
【幀的概念】
這個玩具想必各位小的時候都玩過，就是畫很多具有微小變化的單張畫，然後按照順序連續翻頁，就會達到一種“動畫”的感覺。
我們的顯示器也是這樣的，你看顯示器上是“動畫”，就和上面那個簡易玩具一樣，顯示器也是靠連續播放無數張靜態畫面來達到一個視覺上的錯覺，通過人眼的視覺暫留，讓你的眼睛誤以為這是動畫。
顯示器都有一個自己的刷新頻率，60Hz的顯示器一秒鐘就是刷新60張畫面，144Hz顯示器就是一秒鐘刷新144張畫面。這當中，每一張畫面我們都稱之為一幀。
顯示器的刷新率是固定的，比如60Hz顯示器那麼他就是固定每隔1/60秒刷新一幀。
【顯卡的作用】
顯示器只是一個顯示設備，他並不知道自己要顯示什麼，所以必須有東西來告訴他你要顯示什麼畫面，這個東西就是顯卡，顯卡的作用就是繪製“幀”，然後把幀發給顯示器，顯示器收到幀之後，開始往顯示器上顯示。
【逐行掃描】
顯示器刷新一幀的時候並不是一次性把整個畫面全部刷新出來，他是從上到下一行一行逐漸把圖片繪製出來的，具體的是什麼情況，一張gif就能很好的說明了。除了逐行掃描外還有隔行掃描，至於區別就是一個是一行一行畫，一個是隔著一行畫。目前大多數顯示器採用的都是逐行掃描。老設備帶寬不足只能隔行掃描，現在的新設備基本都是逐行掃描了。
該GIF來自Bilibili up主啃芝士視頻：1080P與1080i的區別
也就是說60HZ的顯示器並不是說屏幕一秒閃60次畫面，而是60HZ的顯示器一秒可以逐行掃描60次，你看到的幀是一行一行畫出來的，而不是一張一張閃的。
【顯示器的前緩存和後緩存】
因為顯示器是固定刷新率的，比如60Hz顯示器就是固定每隔1/60秒逐行掃描繪製完成一幀，顯示器只管顯示畫面就行了，所以他是固定的，但是顯卡渲染畫面就是有波動的，因為你在玩遊戲的時候，畫面一直在變化，畫面的複雜程度也在變化，但是你的顯卡性能是不變的，所以就會導致簡單場景顯卡輸出幀數高，複雜場景幀數輸出低，舉個很簡單的例子，你在遊戲裡看著一個油桶，由於油桶畫面簡單，顯卡一秒輸出了100幀，但是突然油桶爆炸了，碎片亂飛，這時候畫面突然複雜，顯卡在這一秒就只輸出了80幀。所以顯卡的輸出幀是波動的。
另外顯卡輸出來的幀數間隔也不一樣，比如第一幀與第二幀中間間隔0.01秒，第二幀與第三幀結果間隔了0.04秒，第三幀與第四幀間隔0.03秒，他並不是像顯示器那樣固定刷新率，他會受到你遊戲的波動影響。前半秒1幀，後半秒59幀，那你看幀數其實也是60。但是前半秒的幀生成時間就很長了。
那麼一個固定輸出的顯示器和一個波動的顯卡搭配，為了避免衝突，我們不能讓顯卡直接去給顯示器繪圖，而是添加了一個緩存，這就是顯示器的前後緩存，顯示器在默認情況下是有2個緩存的.
顯示器會讀取前緩存內的圖片，並利用逐行掃描顯示到顯示器面板上，而顯卡這時候會去繪製後緩存裡的畫面，然後顯示器繪製完前緩存的畫面，就會去讀取後緩存裡的畫面，然後顯卡去繪製前緩存裡的畫面。
【畫面撕裂】
那麼這裡就有一個很有趣的情況，因為逐行掃描需要時間這個時間是固定的，但是顯卡刷新不是固定的，那麼顯卡很有可能會：搶跑，也就是繪圖速度超過顯示器。
假如顯示器還沒有顯示完前緩衝的畫面【1】，還在逐行掃描進行中只畫了一半，顯卡已經畫好了後緩衝的畫面【2】。這時候顯示器正在畫前緩存的畫面【畫了一半的1】，顯卡不會停下來，他畫完後緩存【2】會直接過來覆寫前緩存【開始往前緩存寫3】
這裡就會出現一個情況：顯示器上半部分是第一幀【半個1】因為還沒逐行掃描完，第二幀【2】在後緩存裡顯示器還沒有讀取到，而顯卡開始往前緩存裡寫第三幀【3】，那麼顯示器的下邊就會顯示第三幀的畫面【半個3】。
這就是畫面撕裂現象，具體的效果看圖你們就知道了
【錯幀現象】
就還拿上面那個123舉例，顯卡輸出3幀，顯示器走3hz，【1】在畫面上就顯示了一半，【2】被寫入了後緩存等待輸出，【3】在畫面上也顯示了一半，那麼就很有意思了，顯示器第一Hz的時候，上面有半個1，下面半個3，第二Hz是個完整的2，第三Hz是完整的3，所以實際上你並沒有看見完整的3幀，雖然你的電腦顯示是3fps，你的肉眼只看見了2.5幀，
所以雖然很多人對於遊戲畫面流暢的定義是60FPS，但是你要清楚的就是，在你不能保證顯卡輸出的幀和顯示器刷新率完美契合，那麼顯卡輸出60FPS實際上是不流暢的，因為你的顯示器一直會發生錯幀現象，你可能就會看到50幀的畫面，所以這就是為什麼，保證遊戲畫面流暢的幀數需要高於60而不是等於60。
【垂直同步】
那麼為了避免顯卡“搶跑”這種事情發生，這時候就有一項技術，叫垂直同步，垂直同步的作用就是強制顯卡和顯示器同步，如果顯示器還在顯示前緩衝，顯卡畫好了後緩衝，那這時候禁止顯卡進行繪圖，直到顯示器把前緩衝的畫面顯示完整了，顯示器跳後緩衝後，才允許顯卡去繪製前緩衝。簡單理解就是強制顯卡的刷新率和顯示器刷新率完美契合。那如果你是60HZ顯示器，開了垂直同步就會被鎖60了。
這樣一方面可以解決畫面撕裂現象，因為不會出現緩衝還沒畫完被覆寫的情況了。
另一方面也可以解決錯幀現象。這裡你可以做一個實驗：
不開垂直同步，鎖定60幀，然後玩一分鐘，再打開垂直同步，再玩一分鐘，你會發現，同樣是60幀，開了垂直同步會比不開畫面流暢，因為不會發生錯幀了。
【垂直同步的弊端——鼠標延遲】
但是，垂直同步這麼好，為什麼很多人都不開啊？這裡就要提到一個鼠標反饋了。假如你移動了1CM的鼠標，這時候，電腦收到這個消息，直接把移動1CM鼠標輸出給顯卡，顯卡收到後，把鼠標移動這個畫面輸出給顯示器，那麼這裡就是瞬間完成，所有的請求都不會被延後，延遲就是電路延遲而已。
但是如果你開了垂直同步，顯卡繪製完成後緩衝後，顯示器還沒顯示完前緩衝，顯卡只能在這裡等著，那麼你鼠標移動1CM這個指令會和顯卡一塊在這裡等著，直到顯示器繪製完成前緩衝，你移動鼠標這個畫面才會被寫入顯示器後緩衝。
那麼等於你操作鼠標的指令，路途上需要等個紅綠燈，這樣無形間就會增加延遲，所以打開垂直同步後，你會發現鼠標有粘滯感，就感覺你的操作反饋到屏幕上都要滯後那麼一點點。所以這裡就是為什麼不推薦第一人稱射擊類遊戲和MOBA遊戲打開垂直同步。
【三重緩衝】
那麼這裡有一個名詞就可以解釋了，那就是三重緩衝，默認情況下顯示器只有2個緩衝區，而打開三重緩衝後，顯示器就有了3個緩衝區。這樣你的鼠標移動指令的滯後會被提前，但是治標不治本，這頂多就是減少道路上紅綠燈的時間，你和關閉垂直同步那種無紅綠燈比，還是有鼠標延遲。所以打開三重緩衝後，只能緩解鼠標延遲，但是不能根治。
【G-sync與freesync】
既然垂直同步有鼠標延遲，那麼我們想另一個辦法來解決畫面撕裂和錯幀，既然顯卡是波動的，那麼我們讓顯示器也波動不就行了麼，這就是G和F技術，搭載G-sync和freesync的顯示器可以動態調整他們的刷新率而不是固定的1/60秒或者1/144秒掃描完一張畫面，他會去適應顯卡的輸出幀，而不是在這裡等著，說白了就是：顯示器刷新率變頻技術。這樣的話不僅可以解決畫面撕裂，解決錯幀，還可以保證幾乎沒有的鼠標延遲。
但是因為是顯示器去適應顯卡，所以如果你的顯卡輸出幀遠高於顯示器刷新率的時候，G和F只能解決顯示器本身刷新率內的錯幀和畫面撕裂情況，高於顯示器刷新率的幀數就不會被顯示出來了，這些幀就被浪費掉了。所以如果你的顯示器開啟了G或者F，推薦就把幀數限制在和你的顯示器一樣就行，但是不要開垂直同步。
但是這裡就有個問題，G-sync技術是N卡專用的，你必須要用N卡，配合G-sync顯示器才能激活這項功能，Freesync技術是A卡專用，你必須要使用ATI（AMD）的顯卡才能激活這項功能。而這裡就又有一個問題，G-sync是需要在顯示器內植入芯片的，而且需要不小數目的授權費，所以G-sync的顯示器起步價都大多是3000了，而Freesync雖然是免費的，只需要顯示器廠家去和AMD授權一下就行，但是A卡的高端力量又不足，最強的VEGA64也就是摸到1080的尾巴。所以G太貴，F又沒什麼好顯卡搭配，最後說到底還是錢包不足的問題。
【N卡能不能用Freesync顯示器？A卡能不能用G-sync顯示器？】
經常有人問我，大佬大佬，我的顯示器是Freesync的，但是我要買的顯卡是N卡，會不會不支持點不亮啊，這個問題實際上你根本不需要擔心，G和F只是顯示器的一項附加功能，你的顯卡和顯示器不匹配的話，只是不能開啟這項功能罷了，你還是可以把它當成一個普通顯示器來用，就當這項功能不存在就行了。比如你用N卡搭配F的顯示器，完全可以正常用，只是你開啟不了Freesync這項功能罷了，A搭配G同理。
那麼全文到這裡也就結束了，相信大家也瞭解了什麼是垂直同步，以及顯示器的工作原理，那麼話題到這裡就有了另一個話題：144顯示器的提升到底有多明顯？這個文章那就等日後有空再寫了。
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