VSync Explicado: Como Funciona e Quando Ativar ou Desativar

Se você é um gamer assíduo, provavelmente já encontrou uma opção confusa nas configurações de gráficos: o VSync. É difícil adivinhar o que ela realmente faz e por que existe.

Resumo rápido: VSync significa Sincronização Vertical. Ele força os frames do processador gráfico a coincidirem (ou sincronizarem) com a taxa de atualização do monitor. Essa sincronização elimina a trepidação da taxa de frames e o screen tearing (rasgo na tela), proporcionando uma experiência de jogo fluida e sem interrupções.

Mas como funciona? Quais são seus benefícios? Você deve ligar ou desligar essa opção? Para responder, precisamos entender melhor o VSync. Vamos começar pelo básico.

Por que o VSync é Necessário?

Primeiro, precisamos entender como os gráficos são processados em um desktop ou laptop. Seu computador renderiza gráficos na tela usando uma placa de vídeo integrada (CPU) ou uma placa de vídeo dedicada (GPU).

Em ambos os casos, o processador "pinta" os visuais no monitor. O artigo que você está lendo agora é desenhado pelo seu processador gráfico. Quando você joga ou assiste a um filme, seu processador gráfico recebe o comando para renderizar uma imagem 3D (desenho completo ou frame) o mais rápido possível. Ele cria múltiplos frames por segundo (FPS).

Esses frames são então enviados ao monitor para processamento. Isso resulta em uma apresentação rápida de frames, dando a aparência de animação, semelhante a um flipbook. Quanto maior o FPS que seu gráfico pode produzir, mais suave será sua experiência de jogo.

Mesmo quando você não está jogando ou assistindo a vídeos, a tela ainda precisa atualizar para que você veja o que digita, para onde o cursor do mouse se move, etc.

O monitor sempre tenta acompanhar os frames que seu processador gráfico produz a cada segundo. O número máximo de frames que um monitor pode exibir em um segundo é chamado de taxa de atualização, geralmente medida em Hertz (Hz). Por exemplo, um monitor de 60 Hz pode exibir até 60 FPS.

O Conflito

Agora que você entende como as imagens são renderizadas, surge o problema real. O problema ocorre quando o processador gráfico começa a produzir mais frames do que o monitor consegue lidar; por exemplo, 90 FPS em um monitor de 60 Hz.

Nesse caso, o monitor luta para acompanhar o fluxo, resultando em uma desordem de sincronização entre dois frames. Isso causa o screen tearing, onde a imagem parece cortada ao meio.

Screen tearing visto em Battlefield 3 | Crédito da imagem: NVIDIA

O screen tearing é mais visível quando a câmera se move horizontalmente. Mas, como as imagens são registradas verticalmente, você não verá rasgos para cima e para baixo na tela. Ainda assim, é muito irritante e degrada a experiência geral de jogo.

Qual é a Solução?

A solução óbvia é comprar um monitor capaz de exibir altas taxas de frames, mas nem todos podem pagar por isso.

É aí que o VSync entra. Ele corrige o problema de sincronia igualando os frames do processador gráfico à taxa de atualização do monitor. Para fazer isso, o VSync congela o motor do jogo ou armazena os frames em buffer até que a tela esteja pronta para mostrar o próximo frame.

Em outras palavras, o VSync traz seu processador gráfico para o mesmo nível do seu monitor, permitindo que trabalhem em uníssono com coesão ajustada. Quando implementado corretamente, elimina completamente o screen tearing e promove uma jogabilidade mais fluida e suave.

Outros Benefícios

O VSync também pode ser útil em outras aplicações, especificamente em jogos antigos, onde o processador supera em muito a exigência gráfica. Como CPUs/GPUs modernas são poderosas demais para rodar jogos vintage, elas renderizam cenas antigas em taxas de frames extremamente altas.

Isso pode fazer o processador superaquecer, pois trabalha muito rápido para criar centenas de frames por segundo. O VSync lida com isso limitando o FPS à taxa de atualização do monitor, aliviando a tensão extra no processador gráfico.

Deficiências

Ativar o VSync introduz alguns problemas próprios —

Input lag (atraso de entrada)

Quando a GPU para de transmitir mais frames para o monitor, suas entradas, como cliques do mouse e pressionamento de teclas, podem ficar ligeiramente atrasadas. Esses atrasos muitas vezes não são perceptíveis, mas se você joga jogos que exigem reflexos rápidos, podem simplesmente tirar você da imersão.

Além disso, quando você visualiza cenas que exigem muitos recursos gráficos e a taxa de frames cai abaixo da taxa de atualização, o processador gráfico a reduz ainda mais para sincronizar com as preferências do monitor. Nesses momentos intensos, uma queda maior de frames (e, portanto, resposta mais atrasada) é registrada.

Vários métodos, como triple buffering, foram desenvolvidos para eliminar esse problema, mas podem não estar acessíveis a todos. Existem também outras técnicas para ajudar a minimizar esses lags, mas você deve estar ciente de que ativar o VSync pode tornar suas ações menos responsivas.

Judder (tremulação)

O VSync também pode resultar em artefatos em filmes e vídeos, porque eles geralmente são gravados a 24-30 FPS, significativamente mais baixo que as taxas de frames convencionais dos monitores. Quando tais filmes são reproduzidos em um monitor de 60 Hz, o player de vídeo perde frequentemente o prazo do monitor, fazendo com que frames intermediários sejam exibidos ligeiramente mais rápido que o normal. Isso resulta em um efeito de judder.

Formas Modernas de VSync

O VSync é uma técnica com mais de uma década. Nos últimos anos, fabricantes de gráficos desenvolveram métodos mais eficazes que lidam com as limitações do VSync. Os mais populares são —

Smooth VSync

O Smooth VSync foi projetado especialmente pela NVIDIA para minimizar a trepidação quando o VSync está ativado e o SLI (Scalable Link Interface) está ativo. O SLI é um programa de processamento paralelo para gráficos, destinado a aumentar a potência de processamento.

Ao contrário do VSync convencional, que força as taxas de frames a oscilar rapidamente entre a taxa de atualização e metade dela (como entre 60 Hz e 30 Hz), o Smooth VSync trava na taxa de frames mais sustentável do seu jogo. Ele só aumenta a taxa de frames quando o desempenho do jogo excede a taxa do monitor.

Embora o Smooth VSync reduza a taxa de frames média do seu jogo, ele melhora e simplifica a experiência visual geral.

Adaptive VSync

Desenvolvido pela NVIDIA, o Adaptive VSync permite renderizar frames (de forma inteligente) usando a ferramenta Painel de Controle da NVIDIA. Está disponível exclusivamente para GPUs rodando uma placa gráfica NVIDIA GT série 600 ou mais recente.

O Adaptive VSync lida com screen tearing e trepidação de taxa de frames. Ele ativa o VSync quando a taxa de frames excede a taxa de atualização do monitor (para eliminar tearing) e o desativa quando o FPS cai abaixo da taxa de atualização (para minimizar a trepidação).

G-Sync

O G-Sync é outro método proprietário de sincronização adaptativa desenvolvido pela NVIDIA para eliminar screen tearing. Ele permite que a taxa de atualização do monitor se adapte à taxa de frames da placa de vídeo (em vez do processador gráfico se adaptar ao monitor).

Para que um monitor use G-Sync, ele deve ser equipado com a tecnologia G-Sync distribuída pela NVIDIA. A empresa trabalha com a maioria dos fabricantes de painéis LCD para trazer uma ampla gama de painéis de alta velocidade (de 75 Hz a 360 Hz) ao mercado.

A NVIDIA afirma que dispositivos com tecnologia G-Sync oferecem HDR realista, cor cinematográfica, contraste impressionante e jogabilidade de latência ultra baixa sem trepidação, tearing ou input lag.

FreeSync

Em 2015, a AMD lançou sua própria tecnologia de sincronização adaptativa para LCD, o FreeSync, para competir com o G-Sync da NVIDIA. É gratuito, livre de royalties e não tem penalidade de desempenho.

Crédito da imagem: AMD

O FreeSync funciona adaptando dinamicamente a taxa de atualização do monitor a taxas de frames variáveis. Mais especificamente, o monitor continua mostrando a imagem recebida atualmente até que um novo frame seja entregue ao buffer de frames da placa gráfica. Então, a nova imagem é transportada imediatamente.

Essa técnica simples fornece latência de monitor extremamente baixa e uma experiência de visualização sem gagueira. Também melhora a vida útil da bateria diminuindo a taxa de atualização do painel quando não recebe novas imagens.

O padrão suporta taxas de atualização entre 9 Hz e 240 Hz. E, como pode ser ativado automaticamente via plug-and-play, é transparente para o usuário final e sistema operacional.

Enhanced Sync

Crédito: AMD

Em vez de travar a taxa de frames máxima na taxa de atualização do monitor, a tecnologia Enhanced Sync da AMD libera a taxa de frames para diminuir a latência em troca de algum tearing leve.

Quando a placa gráfica não consegue emitir frames na mesma velocidade da taxa de atualização do monitor, esse método prioriza a redução da trepidação em vez de eliminar o tearing. Embora não corrija completamente os problemas associados ao VSync, melhora a capacidade e consistência de desempenho. Além disso, funciona com qualquer display, seja ele compatível com FreeSync ou não.

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Você Deve Ligar ou Desligar?

A resposta depende da preferência e de cenários específicos.

Se sua GPU produz mais frames do que seu monitor consegue lidar, pode causar screen tearing e calor excessivo. Nesse caso, você precisa ativar o VSync nas configurações da GPU ou no software do programa.

No entanto, se seu monitor pode exibir mais frames do que a GPU está gerando, há pouca razão para ter o VSync ativado.

Você também deve desativá-lo quando seu jogo atinge um clímax graficamente intenso e a taxa de frames cai abaixo da taxa de atualização da tela. Isso ocorre porque, nesses casos, o VSync tenta automaticamente igualar essa mudança repentina, resultando em lag de desempenho.

Ligar e desligar o VSync é muito simples — Abra o Painel de Controle da NVIDIA, selecione Gerenciar Configurações 3D, e na aba Configurações Globais, você encontrará uma lista de recursos. Role até Sincronização Vertical e selecione Ativado/Adaptativo. Pronto.

Se você usa um processador AMD, encontra opções semelhantes nas Configurações Radeon. Também há a opção de aplicar suas preferências a jogos individuais.

Agora que você conhece as vantagens e desvantagens do VSync e como é fácil ligá-lo ou desligá-lo, vale a pena testar ambas as opções. Você também deve verificar se seu processador gráfico tem recursos adicionais. O Adaptive VSync, por exemplo, foi projetado para oferecer o melhor dos dois mundos.

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Perguntas Frequentes

O VSync melhora a resolução da tela?

O VSync não afeta a resolução nem os níveis de cor/brilho do monitor. Ele foi projetado apenas para eliminar screen tearing e proporcionar uma experiência de visualização e jogo suave.

O VSync pode aumentar o FPS?

O VSync não pode aumentar a taxa de atualização do monitor nem o FPS. Na verdade, faz o oposto: limita o FPS à taxa de atualização do monitor e reduz a carga na GPU.

O VSync é bom para Fortnite?

Fortnite é um jogo de ação rápido. Se você tem um monitor padrão de 60 Hz, ativar o VSync pode melhorar significativamente sua experiência de jogo (sincronizando os ciclos de atualização do monitor e da placa gráfica). O mesmo vale para outros jogos populares como Minecraft, Overwatch e Quake Champions.

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Quanto lag o VSync adiciona?

Em geral, ativar o VSync resulta em maior latência de entrada, e desativá-lo resulta em menor latência. Segundo um estudo (realizado em três jogos: Super Meat Boy, Left 4 Dead 2 e Sleeping Dogs), ligar o VSync em tela cheia sem travar o FPS tem latência de entrada de até 7,5 frames. Enquanto desligar o VSync em tela cheia sem travar a taxa de frames tem latência de apenas 1,33 frames.