Diskuze: GPU kontra LCD: co je V-Sync, Buffering a jak to nastavit?

Vitenuto

Level 1

15. 5. 2014 17:11

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Daemonius Nevím jak u vás, ale myslím si, že WoT nemá také limit FPS v menu hry. Moje grafika jede na 300 fps myslím - je už stará, ale vcelku mě to štve, že tam není (aspoň jsem ho nenašel) limit fps - v menu.

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 15:56

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Tudva Pracuje to po řádcích, ne po bodech z technických důvodů (kmitočet komponent, fyzické připojení bodů na výstup elektroniky)

Tudva

Level 1

15. 5. 2014 16:36

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Tudva @Pavel Urbánek: To ano, ale data toho radku se musi od nekud vycist. A pokud ignorujeme fyzikalni omezeni grafiky, a predpokladame ze je schopna do monitoru natlacit 2000 snimku behem te kratke doby co trva vycteni jednoho radku tak by monitoru menil data pod rukama a radek by byl slozeny z vice snimku.

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 16:56

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Tudva @Tudva: Rozumim teto uvaze, po pravde nevim, co by se stalo, ale predpokladam, ze jeden radek ma svuj maly buffer pro praci nad nim, ale je mozne, ze ani to tam neni. Kazdopadne muj predpoklad potvrzuje to, že tearing nevznika na polovině radku, ale vždy mezi radky (neviděl jsem vyfocený "schod" ve zlomu, ale je pravda, že to mozna neni jen videt)

Tudva

Level 1

15. 5. 2014 18:19

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Tudva @Pavel Urbánek: Tearing pouze po radku je zpusoben praci double bufferu, ktery se bez vsync prepina opravdu pouze mezi radky. Ale v zadani double buffer jako podminka nebyl, a pri single bufferu se pracuje nad jednou pameni takze by grafika byla shop menit data behem vycitani radku.

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 20:29

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Tudva @Tudva: jak by poznala gpu, ze ma pockat na konec radku pri vykreslovani na monitor aby flipla buffery? myslite, ze je tam nejaka zpetna synchronizace, takovy maly vsync? :)

ted uvazuji double buffer ne single, ten jsem mel v zdani vyloucit, protoze se nikdy nepouziva z pochopitelnych duvodu

Tudva

Level 1

16. 5. 2014 02:10

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Tudva @Pavel Urbánek: Grafika tlaci obraz do monitoru takze na poznani konce radku nepotrebuje zpetnou synchronizaci. Proste vycte a hotoveho buferu radek a posle monitoru a nez posle dalsi tak zjisti jestli nema hotovy snimek a preklopi buffer.

Zadani bylo na maximalni mozny fps monitoru bez technickeho omezeni gpu. Double buffer je technicke omezeni gpu (zabrani vypoctu dalsiho snimku dokud nebude odeslan aktualni radek a buffery se neprepnou)

Elevea

Level 8

15. 5. 2014 14:09

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek Především u starších her, ale i u mmnoha novějších je grafický engine úzce svázán s fyzikálním enginem a enginem rozhranní. Především u her využívajících jedno jádro procesoru nastává situace, kdy procesor po výpočtu předchozího snímku zkontroluje buffer síťovky, zkontroluje buffer uživatelského rozhranní, provede přepočet drátového modelu a pak pošle data grafice a čeká.
Jinými slovy - pokud máte 10 fps, pak vám teoretická latence připojení stoupne až o sto milisekund, stejně jako reakce myši a klávesnice. Čím větší máte FPS, tím častěji se uživatelské rozhranní a síťovka zpracovává a tím je pohyb plynulejší. Takže vyšší FPS v těchto hrách má smysl i tehdy, když překonáte 60 FPS, protože i když monitor nedokáže ukázat víc, hra má pro vás plynulejší průběh.

ifkopifko

Level 1

15. 5. 2014 13:53

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek Hráč spozná rozdiel vďaka zníženému input-lagu. To rozhodne nie je to isté, ako že "60Hz monitor zobrazí viac ako 60fps".

Ak by mohol mať taký nízky input-lag bez roztrhania snímkov, určite by volil tú možnosť, lebo ak fps>refresh_rate, tak sa bude vďaka tearingu jednať o stuttering, aj keď nebude fullscreen, ale na premenlivých častiach monitora.

Ache

Level 1

15. 5. 2014 13:35

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek Ale každá ta část snímku (třeba 970tý řádek) se na 60Hz monitoru bude updatovat vždy po 1/60s = stále budeme na 60Hz monitoru vidět 60fps i když tam bude grafika rvát 400. Akorát to bude hnusně rozkrájený.

Takový názor že 60Hz monitor zobrazí více než 60fps akorát neznalé lidi zmate. :(

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 14:15

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Ache: Monitor neupdatuje snímek najednou, ale postupně po řádcích. Pokud bu dodáme čerstvé řádky častěji, tak je prostě vykreslí a aktuální informace se v obraze (alespoň jeho části) projeví "okmažitě".

Položím tedy otázku lépe: kolikrát za vteřinu monitor dokáže zobrazit nové informace? Rozhodně víckrát než je jeho refresh rate.

Jinak vyšší fps pochopitelně zlepší i problémy s inputlagem atd.

khorghan

Level 1

15. 5. 2014 14:57

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: S vámi je debata jak s komunistickým učitelem - také máte svůj názor, taky blbej, ale stojíte si tvrdě za ním 8)

píšete fps - takže jen 60 - jestli rozumíte slovu fps - pokud ne, nastudujte

https://pctuning.tyden.cz/hardware/monitory-lcd-panely/18123-dell-u2311h-e-ips-panel-za-velice-prijemnou-cenu?start=10
Jaká je cca odezva tohoto panelu ? - kolem 10ms - a to si běžný kupující často koupíp i horší - i TNka bývají stále někdy horší - Tedy - jakou maximální rychlostí se teoreticky může obnovovat obraz tohoto LCD, když dokáže změnit barvu pixelu za 10ms ??? Schválně, dokážete to spočítat ? Asi to je dost daleko od Vašeho hyperdupersupersci-fi 64800fps - zřejmě jenom 100fps - víc totiž ani teoreticky nezvládne - fyzicky to ten panel nedokáže - ale vy tam samozřejmě "zobrazíte" a budete spokojenější s 200fps jedoucí hrou 8) dál blbněte lidi - internet je zde k tomu...

Ache

Level 1

15. 5. 2014 14:57

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: To je nesmysl!
Monitor od grafiky vždy získává celý snímek! To rozkrájení způsobuje grafická karta né monitor! Doporučuji znovu nastudovat jak to celé funguje.
Grafika je vždy synchronizovaná s monitorem (60Hz, 75Hz, 120Hz...). Rozkrájení snímku vzniká ve framebuferu grafiky.

Daemonius

Level 0

15. 5. 2014 17:13

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @khorghan: Zpoždění panelu nemá vůbec žádný vliv na počet snímků za vteřinu. To znamená jen tolik, že panel prostě vykresluje se zpožděním, ale kdyby byl třeba 120Hz, tak může byť se zpožděním klidně vykreslit těch 120 FPS.

petfish

Level 1

15. 5. 2014 15:58

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @khorghan: Pěkný článek, hezky vysvětlené ... až na tu poslední kapitolu, kde IMHO pro stromy přestáváte vidět les.
To jak mícháte FPS pro celý obraz a části obrazu je trošku matoucí. Ano, 60hz LCD dokáže ukázat více obrazů než 60, otázka je o kolik, a co lze ještě považovat za obraz (použitelnou informaci).

- pokud mi GPU pošle pro každý řádek jiný frame, je to k něčemu ? Můžu to počítat jako vyšší obnovovací frekvenci ? Podle mě ne.

- jak často dokáže pixel změnit barvu pro 60 hz LCD ? Dost složitá otázka, vzhledem k tomu, že to je dynamický děj (neprobíhá skokově, ale v čase), a záleží na tom z čeho na co měním (černá=>bílá nebo 2 odstíny šedé, a to neřeším RGB skládání barev, kde každý subpixel může být jinak rychlý).

Popravdě řečeno tato otázka nedává vůbec smysl, a nelze na ní tedy odpovědět.
"Pořád zarputile trváte na tom, že 60 Hz znamená 60 fps a ani o pixel víc?"
(a nezapomněl jste přidat ještě nějaká koťátka ?)

A tato věta "Je teda konečný počet snímků a jejich částí okolo 140 milionů?" zase ukazuje na nevyjasněnost dotazu snímků nebo(!) jejich částí.

A když už pokládáte takto problémové dotazy, zkuste alespoň dodržovat základní pravidla slušnosti, a hned neosočujte diskutéry (debata jak s komunistickým učitelem).

Pro odlehčení:
https://www.youtube.com/watch?v=G77yQdPkm-4

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 15:13

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @khorghan: Vysvětlete mi tedy, jaký smysl má 144Hz panel, když aplikujete vaši 10ms logiku.

Každopádně poslední kapitola byla zaměřena přesně na tento typ diskuze, nešlo o konkrétní situaci nýbrž o hypotetické prostředí jak je v textu zmíněno.

Každopádně jste moji myšlenku opět nepochopil. Jeden konkrétní bod se na 60Hz panelu obnoví opravdu jen 60× za vteřinu. Každopádně jeho "nastavení" neprobíhá ve stejnou dobu jako u ostatních, opět připomínám, že jak přenos po kabelu, tak zobrazení je postupné. Grafická karta tedy může naspamovat tisíce fps, a z každého se část opravdu vykreslí. To že bude obraz rozthrhaný na stovkách míst je věc druhá.

khorghan

Level 1

15. 5. 2014 18:19

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: ach jo... tak znovu těžká matematika...
Jako znalec problematiky,,, určitě víte, že jsou i monitory, které zvládají odezvu cca 5ms (a výjimečně i rychlejší- reálně, ne jen dle specifikací) - a kolik je 5ms na Hz ??? LCD s takto rychlým panelem tedy dá teoreticky 200Hz/fps - nebo máte jinou logiku ? 8) Ale většina uživatel má prostě mizerné 60Hz panely, kde se prostě zobrazí jen 60celých fps - k čemu je třetina obrazu z jiného snímku ?

c3cilka

Level 1

15. 5. 2014 17:20

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Daemonius: Nemá vliv? Zajímavé. A co se asi stane, když bude refresh obrazu posílaného elektronikou(tedy v podstatě převodníku) rychlejší než je "reakce"/setrvačnost tekutých krystalů v panelu..?(popř. stejná, či lehce pod)

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 16:14

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @petfish: Nevím jestli reagujete na moje komentáře nebo na khorghan, protože sice jsem konec článku včetně provokativního dotazu psal já, ale o komunisty jsem nezmiňoval :D

Opět ale připomínám, že jde o hypotetický případ i otázku. Pokud by vám někdo dal zadání slovní úlohy ve smyslu já mám pět hrušek a ty tři, kolik máme dohromady? tak mu neřeknete, že to je nesmysl, protože vy přece hrušky nejíte...

Ache

Level 1

15. 5. 2014 15:31

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: Opakuji podruhé:
Grafická karta rozděluje snímek! Monitor ho získává vždy celý ve frekvenci podle refreshe.

petfish

Level 1

15. 5. 2014 20:29

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: Reakce byla na khorghan (ale měl jsem pocit, že to je váš komentář) ... sorry, moje chyba, že jsem si špatně přečetl, kdo to psal ... ten diskuzní systém není nejpřehlednější (to mě ale neomlouvá ;o).

Ale za závěrem si stojím: článek dobrý, až na tu poslední kapitolu. Jinak 5+3 hrušky sečíst jde (byť jde o hypotetickou situaci), ale míchat v dotazu dohromady několik různých pojmů (Hz, FPS, pixel) není dobrý nápad. To pak dostanete jen hospodskou diskuzi, kde bude mít každý svojí pravdu (a popravdě jí mít mže, protože si vybere vždy určitou část myšlenky).

ifkopifko

Level 1

15. 5. 2014 16:41

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Ache: Počúvni ho Ache, v tom ako vzniká tearing má pravdu. V tom, že 60Hz monitor zobrazí viac fps ako 60 už nie. Výhoda je vtedy len v nižšom input-lagu (v preklade, znamená to aktuálnejšiu informáciu na monitore), a presne preto to tak majú progameri nastavené.

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 15:54

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Ache: Grafická karta genereuje celé snímky, rozdělení snímků vzniká dvojitým bufferem. Po kabelu tak do monitoru necestuje jednolitý snímek, ale slepenec několik snímků do jednoho "složeného" snímku. Zatímco LCD vykresluje frame 1, tak je možné, že GPU dokončila 2. snímek, dojde k přehození bufferů a najednou se do monitoru posílá nová část. Nikdy není na grafické kartě snímek složený ze dvou nebo více snímků v jednom bufferu. Každý buffer obsahuje vždy právě jeden snímek.

Ache

Level 1

15. 5. 2014 17:00

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @ifkopifko: Jo já to trochu blbě napsal. K rozdělení dochází ve framebufferu grafiky tím způsobem že to grafika za chodu změní když je nový snímek. Ale ten monitor si prostě jede na 60Hz a bere aktuální obsah framebuferu, takže k aktualizaci obsahu na obrazovce vždy dochází po 16,66ms = 60Fps = 60Hz... Nic to nemění na tom že během toho skenu se obsah změnil 100x kdy akorát se výsledný snímek roztrhá na několik pruhů... vždy aktualizace je po 60Hz = objekt sledovaný na obrazovce vždy bude mít plynulost 60fps!

Už aby se rozšířil ten G-Sync / FreeSync a nějaký tearing už zmizel navždy (pak se bude překreslovat nový smímek vždy když je hotový nový a nebude se čekat na pevný refresh).

Mr.Lolendo

Level 1

15. 5. 2014 16:51

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: asi až teprve jsem to pochopil.

" Po kabelu tak do monitoru necestuje jednolitý snímek, ale slepenec několik snímků do jednoho "složeného" snímku."

Ten slepenec se zobrazí jako tearing? On se tedy udělá průměr změny nahromaděných snímků a ten se zobrazí na monitoru jako jeden snímek? Nebo se prostě s těch nahromaděných snímků vezme jen ten nejnovější (ty starší se tedy zahodí)a ten se vykreslí?

ifkopifko

Level 1

15. 5. 2014 19:55

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Ache: Ache, je ti dúfam jasné, že s G-Sync/F-Sync pribudne problém, že rôzne časy renderu medzi jednotlivými snímkami sa premietnu aj do nerovnomernosti času ich zobrazenia. Ak si vývojári/engine/drivery túto vec nepostrážia, nebude to veľký pokrok.

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 19:36

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Ache: jake bude stari dat na monitoru pri 60 fps a dokonceni jednoho cyklu? 16,6 ms

a jake bude stari dat na monitoru pri 120 fps? cast bude 16,6 a cast bude pouze 8 ms

me prijde druha varianta aktualnejsi nez ta prvni, i kdyz nejsou vsechna data nova, tak nejaka cast je, nebo s tim nesouhlasite?

znovu... kolikrat za vterinu se tedy muze monitor zobrazit nova data (i kdyz neuplna, jak je zmineno v zadani zvyrazneno vykricnikem)? 60 to neni...

Daemonius

Level 0

15. 5. 2014 17:12

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Mr.Lolendo: Jo přesně takhle vzniká tearing. Jak jinak? :D

Pavel Urbánek

Level 1

15. 5. 2014 17:09

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Mr.Lolendo: Ten kabel si můžete představit jako nějakou hadici s trychtýřem, vy jako výstup GPU máte za úkol vylévat kyblíky vody různých barev (jednotlivé kyblíky představují buffery a barva v nich jednotlivé snímky) Na druhém konci hadice stojí někdo jiný (to je monitor), má před sebou velké plátno a hadicí je kropí od shora dolů a pak přejde na další. Mezi vámi a monitorem není žádná dohoda o tom, kdy se začne nalévat z jakého kyblíku, takže ten druhý kropí jednou barvou a za chvíli další, nemá možnost to ovlivnit. Přechody barev jsou zlomy v obraze.

Kolik barev se vleze do jednoho plátna? Hodně... takže v jednom plátně se reflektuje hodně různých kyblíků barvy - snímků.

Celé je to zjednodušené, ale snad si to jde představit. :D

Ache

Level 1

15. 5. 2014 22:49

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @ifkopifko: Ano je mi to jasné, ale teď tu nerovnoměrnost máš přece v rámci jednoho sledovaného místa také ;-)

Ale G-sync/free-sync bude refreshovat vždy celý obrázek jakmile bude hotový, takže se zbavíme tearingu jednou pro vždy. Větší otázka je jak bude řešen overdrive, protože pokud bude nějaká scéna na 100fps a další na 50fps, tak těžko bude monitor dávat stejný výkon v odezvě na obou refresh rate - to bude muset také být řešeno dynamicky. Z toho spíš mam strach, protože já sem na overdrive fakt alergickej viz. fórum a můj podpis. :D

Každopádně ono by se to dalo i nějak hezky vyladit (frame pacing / frame metering) aby ty snímky byly bez microstutteringu, ale to by zase zbytečně zvyšovalo lag. To oveří až zkušenosti lidí, ale vyhlazení snímků (redukce microstutteringu) se už na grafikách také řeší..

Ache

Level 1

15. 5. 2014 22:28

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: Tak ano uvažujme že se přesuneme rychle okem po obraze na jinou část... a třeba tato část obrazu bude o 8ms mladší proti té předchozí, ale další snímek bude zase za 16,6ms na tom samém sledovaném místě, A stále při sledování toho jednoho bodu to bude 16ms - 16ms - 16ms navždy! Teda pokudud grafika bude stíhat dávat aspoň těch 60+fps.

To že vyšší fps než refresh sníží inputlag je logické o tom snad tahle debata není. Ale nikdy, ale opravdu nikdy tento lag nebude nižší než lag způsobený čekáním na s refresh = při 60Hz 16,6ms(když úplně vypustíme zpracování obrazu elektronikou a samotnou odezvu)

Neúplná data nikoho nezajímají, protože při hraní snad sleduji nějaký bod (třeba u stříleček postavu na zaměřovači). A ten se bude na 60Hz monitoru aktualizovat vždy po 16,6ms časových úsecích i když mi tam bude grafika rvát milion fps...

Takové uvažování o neúplných datech je fakt na blbost, protože v reálu stejně bude jedno místo obrazu aktualizováno po 16ms a další místo také a další také... pouze v jednom časovém úseku se budou na různých místech obrazu odehrávat jiné snímky z jiných časů... ale pod 16ms proti předchozímu zobrazení toho samého místa opravdu nikdy nedojde.

Pokud si tento refresh-rate lag chceme snížit, jedinou možností je zvýšení frekvence refresh-rate (třeba ten 120Hz monitor). Zvýšením fps grafiky se pod 16,6ms (60Hz) nikdy nedostaneme.

Fakt masakr. Takový práce si dát s článkem a pak to zabít Urbánek legendou o 60Hz displeji.

Už sem od autorů na PCTuningu viděl hodně (pctuning znám od jeho vzniku), ale tohle... tohle sem ještě neviděl. OBR hard. :D

ifkopifko

Level 1

15. 5. 2014 19:51

Komentáře tohoto uživatele máš zablokované.

@Pavel Urbánek @Pavel Urbánek: Prepáčte, ale tá otázka je vyslovene "krepá". Odpoveď ste už dostali, a áno, je to 60 (v prípade 60Hz monitoru). Každé miesto (pixel) sa totiž zmení na nový presne toľko krát. Že rôzne pixely (alebo riadky keď chcete) pochádzajú z rôznych časov na tom nič nemení.

Že preferujete tearing je vaša osobná záležitosť a tiež to na tom fakte nič nezmení. Chápem princíp, ktorým obhajujte tých 200fps, ale je to... "krepý princíp". Podľa toho krepého princípu je to teda toľko, koľko má riadkov, ale s praktickosťou to nemá nič spoločné.