????? FPS

????? FPS代表frames per second，中文意思是每秒顯示幀數，它描繪了當前系統的繪制更新頻率，它是一個運行時特征。

????? 它的值受到多個因素的影響：畫面的變化速度，畫面的復雜程度，顯卡的性能等。

????? 系統的FPS與畫面的變化速度相同是最優的，低于畫面的變化速度則會使得畫面卡頓，高于畫面的變化速度則表明出現了不必要的繪制，浪費系統資源。

????? 顯示器

????? CRT顯示器必須不斷刷新，頻率應在60Hz到100Hz之間，否則屏幕上的熒光會漸漸變暗，導致屏幕閃爍。

????? LCD顯示器無需不斷刷新（它的顯示原理不要求補給能量就能維持畫面的亮度），相反，LCD顯示器強調響應時間，一般應在8ms之內完成畫面渲染，否則如果畫面的變化速度太快，顯示效果會很模糊。

????? VSync 與 Triple Buffering

????? VSync代表Vertical Synchronization，中文的意思是垂直同步。它的基本思想是將顯卡與顯示器的刷新頻率通過一個稱為VSync的信號同步起來，當VSync信號起來時，顯卡才將繪制好的幀推送給顯示器。

??????VSync技術的引入主要是為了解決“Tearing”（撕裂）現象。

????? 首先，說明一下“Tearing”（撕裂）現象：假設系統的FPS是100，顯示器的刷新頻率是75Hz，顯卡將比顯示器快1/3；這意味著，在一個刷新周期之內，顯卡將寫入4/3的幀數據，也就是說，下一幀的1/3覆蓋在前一幀之上；當然，隨著系統運行，1/3這個比例會發生變化，1/3，2/3，1，1/3，循環；這種幀與幀之間的不完全覆蓋重合現象就是“Tearing”（撕裂）現象。

????? VSync技術通過一個定期同步信號，同步顯卡與顯示器，從而避免了“Tearing”（撕裂）現象。

????? VSync一般依賴于緩沖技術，否則：在系統的FPS低于顯示器刷新頻率的情況下，仍然會有“Tearing”（撕裂）現象，這個不難理解；在系統的FPS高于顯示器刷新頻率的情況下，顯卡會將一部分時間浪費在等待上，因為沒有可用的內存用于繪制。

????? 但是VSync技術也有缺點，如果系統的FPS低于顯示器刷新頻率，那么系統的FPS將迅速下降為顯示器刷新頻率的分數倍上，嚴重低于系統潛能，出現“Stutter”現象（指系統忽快忽慢，卡頓非常明顯），這是因為復雜系統的FPS不可能一直高于顯示器刷新頻率，如果它的FPS一旦稍稍低于顯示器刷新頻率，那么實際的FPS將下降更多，畫面會突然卡頓。

????? 出現這一問題的原因如下：假設顯示器的刷新頻率是75Hz，系統的FPS為50，顯卡將比顯示器慢1/3；這意味著，在第一個刷新周期之內，顯卡只能在后備緩沖區中繪制第一幀的前2/3，在第二個刷新周期內，顯卡接著繪制第一幀的后1/3，剩余時間空閑（因為后備緩沖區已滿）；這樣看來，兩個刷新周期才能看到一個完整的幀，系統的實際FPS將下降為37.5。

????? Triple Buffering（三重緩沖）可以緩解這一問題：假設顯示器的刷新頻率是75Hz，系統的FPS為50，顯卡比顯示器慢1/3；這意味著，在第一個刷新周期之內，顯卡只能在后備緩沖區中繪制第一幀的前2/3，在第二個刷新周期內，顯卡接著繪制第一幀的后1/3，然后繪制第二幀的前2/3，在第三個刷新周期之內，顯卡先繪制第二幀的后1/3，然后繪制第三幀的前2/3；這樣看來，三個刷新周期可以看到兩個完整的幀，系統的FPS仍然為50。

??????如果打算對顯卡進行基準測試，應該關閉VSync技術，否則會拉低顯卡的實際頻率。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的FPS, VSync, Triple Buffering的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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