Vsync原理与优化：提升游戏画面流畅度解析



vsync是指什么？

垂直同步（Vsync），简称VSync，是一项视频卡的控制技术，其目标是同步图形输出与显示器的刷新率，以避免画面撕裂和抖动。当启用此功能时，如果游戏产生的帧速率超过显示器的刷新频率，图形卡会自动调整，以确保每一帧都与监视器的显示周期同步。这样可以提供更流畅的视觉体验，减少图像不连续的现象，特别是在高帧率游戏中尤其重要。

尽管VSync设计初衷是通用的，不需要特定类型的显示器，只要有显卡支持，比如大多数现代游戏显示器甚至老型号，都能使用。Nvidia和AMD的显卡驱动通常都内置了此选项。然而，是否启用Vsync并不总是自动进行，玩家需要在游戏设置中手动开启这一功能，如在Fortnite, GTA V, Minecraft, Overwatch等游戏中找到相应的选项进行调整。

虽然开启VSync有助于优化游戏表现，但并不总是最佳选择，因为它可能会限制显卡的性能潜力，尤其是在高负载场景下。因此，是否启用取决于个人对流畅度和性能的权衡。总的来说，对大多数玩家来说，检查并根据需要启用Vsync是一个值得推荐的操作步骤。

Android屏幕刷新机制—VSync、Choreographer 全面理解！

在阅读本篇之前，建议先了解《View的工作原理》、《Handler：Android消息机制》、《Window和WindowManager》、《Activity的启动过程详解》等基础知识。接下来，我们深入探讨Android屏幕刷新机制，特别是VSync、Choreographer的重要作用。

屏幕刷新机制的背景和疑问：在Android中，我们追求高效的布局优化和减少主线程耗时操作，以避免出现丢帧现象。丢帧严重时，界面会表现出明显的卡顿感。我们知道，手机通常以每秒60次的频率刷新屏幕，即每16.6毫秒刷新一次。然而，实际操作中，我们经常面临如何在固定刷新频率与CPU/GPU计算速度不匹配的情况下的挑战。

屏幕撕裂问题：CPU/GPU在计算和刷新屏幕时，可能因为数据刷新的速度跟不上屏幕刷新的速度，导致屏幕上显示的数据不完整，这就是屏幕撕裂。双缓存机制可以有效解决这一问题，通过使用两个缓冲区，确保屏幕在刷新时得到的数据是完整的。VSync（垂直同步）是实现双缓存交换的关键，它利用屏幕刷新间隙进行缓冲区的交换，确保了屏幕显示的连续性和完整性。

Android屏幕刷新机制详解：在Android4.1之前，系统通过双缓存+VSync机制来管理屏幕刷新。然而，随着系统的发展，针对更复杂的界面和计算需求，Android4.1引入了Project Butter计划，优化了显示性能，使得CPU和GPU在VSync信号到来时开始下一帧的渲染，有效减少了卡顿现象。为了进一步提升性能，Android引入了三缓存机制，通过增加额外的缓冲区，最大限度地利用等待VSync的时间，但同时也带来了额外的内存开销。

Choreographer的作用：Choreographer作为关键的系统组件，负责协调UI的绘制流程，确保在VSync信号到来时启动下一帧的渲染。通过使用Choreographer，系统可以更高效地管理UI任务的执行顺序，优化显示性能。Choreographer通过创建特定的线程实例，安排和处理UI相关的回调任务，包括绘制任务（TRAVERSAL）、动画任务（ANIMATION）等，确保在合适的时机执行这些任务，从而达到流畅的用户体验。

异步消息与同步屏障：在处理UI任务时，Choreographer使用异步消息来调度任务执行，而同步屏障则是用于控制消息队列的执行顺序，确保在特定任务完成后才执行后续任务。这些机制协同工作，使得Choreographer能够高效地管理系统资源，优化显示性能。

总结：理解Android屏幕刷新机制和Choreographer的作用对于优化UI性能、减少卡顿现象至关重要。通过合理利用双缓存、VSync、Choreographer等技术，可以显著提升Android应用的用户体验。深入学习这些机制的基础知识，并将其应用于实际开发中，将有助于开发者构建更加流畅和响应迅速的Android应用。

kOS(11)：SurfaceFlinger(2/3) 处理Vsync信号

一、Vsync简介及Android版本改进

Android系统每隔16ms（刷新频率60）发出VSYNC信号，触发UI渲染。Vsync即Vertical Synchronization，用于同步渲染，确保AppUI与SurfaceFlinger按硬件产生的Vsync节奏工作。自Android 4.1(JB)起引入此机制。

二、黄油计划

黄油计划包括Vsync同步、多级缓冲与Vsync虚拟化三个改进措施。

1. Vsync同步：CPU/GPU在接收到Vsync信号后，提前准备下一帧内容，确保数据及时准备好，避免Jank。

2. 多级缓冲：采用双缓冲等手段优化UI流畅度，即便GPU在准备下一帧数据时出现性能波动，也能通过额外缓冲减少Jank。

3. Vsync虚拟化：引入本地Vsync模型，与硬件Vsync信号同步，再虚拟出两条信号线程，让App UI与SurfaceFlinger工作同步但不冲突。

三、waitForEvent解析

waitForEvent采用while循环检查是否有Vsync事件需分发。通过判断mSyncEvent[i]与mPendingEvents中的事件，找出等待事件的Connection。针对Vsync事件与其它事件处理，或等待Vsync或处理其它事件时，通过mCondition.waitRelative或设置超时唤醒屏幕。

四、Vsync生成与等待处理

Vsync信号源可能来自硬件模块或内部VSyncThread。成功加载硬件模块时，注册回调函数处理Vsync信号。此信号到达后，调用SurfaceFlinger的onVSyncReceived进行时间调整与事件分发。

五、排队与等待

app完成图像帧绘制后，调用queueBuffer归还图像至缓冲区。此操作获取mConsumerListener，触发onFrameAvailable回调。在EventThread中，requestNextVsync根据脏图层情况唤醒SurfaceFlinger。

六、序列化Vsync与事件处理

Vsync信号通过线程间通信序列化至main线程执行。EventThread将事件通过Looper传递给SurfaceFlinger，最终在main线程的SurfaceFlinger::onMessageReceived中处理事件。

七、Vsync候选集合

系统中包含两种候选集合：Vector和Vector >。Vector用于存储对VSync感兴趣的DispSyncSource，Vector >用于存储希望后续处理Vsync的EventThread::Connection。这三种集合分别在不同的线程中基于候选集合动态或静态生成。

Android Vsync原理简析

屏幕渲染原理

在计算机体系结构中，屏幕作为输出设备，负责显示图像数据。这些数据由CPU提供，经过各种运算后，存储在帧缓冲中，形成一个M*N矩阵。屏幕从上到下逐行扫描，显示这些数据，形成了不断变化的画面。然而，实现这一过程并非易事，主要涉及两点挑战：屏幕与CPU的协调沟通以及数据的正确流动。

屏幕与CPU的协调沟通至关重要。屏幕就像一个忠实的抄写员，按照给定的数据一一呈现，不加思考。如果CPU在屏幕上显示数据的过程中，屏幕已经准备好显示下一帧，这会导致画面不连贯或卡顿现象。为了解决这一问题，引入了后缓冲（BackBuffer）和前缓冲（FrameBuffer）的概念。前缓冲用于存放正在显示的画面数据，而后缓冲则用于暂存新数据，直到前缓冲的数据被刷新完毕。通过这种方式，屏幕和CPU能够同步工作，避免了数据冲突和不连贯的问题。

解决撕裂问题的关键在于VSYNC（Vertical Sync）技术。VSYNC是一种信号，指示屏幕即将开始渲染下一帧。当CPU接收到VSYNC信号时，会停止向帧缓冲写入数据，转而使用后缓冲中的数据进行计算。这样，屏幕可以安全地渲染当前帧，而CPU则在VSYNC信号触发后开始准备下一次的数据交换。通过这种方式，确保了屏幕与CPU的同步工作，有效避免了撕裂问题。

为了进一步优化系统性能，引入了双缓冲（Double Buffering）机制，通过为CPU和GPU提供各自的缓冲区，允许它们并行工作。在双缓冲系统中，CPU和GPU可以同时处理数据，提高了系统的整体效率。然而，即使引入了双缓冲，系统仍然面临卡顿问题，主要是由于帧速率低于60fps（屏幕刷新率基本为60Hz）导致的。

为了解决卡顿问题，可以引入多缓冲（Triple Buffering）技术。通过增加额外的缓冲区，CPU和GPU可以轮流使用后缓冲，避免了由于排队导致的时间不足。虽然多缓冲无法从根本上解决卡顿问题，但能显著优化卡顿现象，避免连续卡顿的发生。尽管如此，多缓冲技术会增加资源消耗，因此并非在所有情况下都启用。优化卡顿问题的关键在于减少CPU和GPU的计算量，例如，通过在视图层尽量实现扁平化设计、减少嵌套层次和在UI线程之外处理耗时操作等。

总结而言，通过协调屏幕与CPU之间的数据流动、引入VSYNC信号以及优化多缓冲技术，可以有效解决Android系统中的屏幕渲染问题，提高用户体验。不过，优化卡顿问题仍需在CPU层面上对数据处理进行优化，以进一步提升系统的整体性能。

一文搞定Android VSync来龙机制去脉

Android的VSync机制是为了解决屏幕显示问题，确保渲染与屏幕刷新同步，从而提升系统流畅度的一种技术。以下是关于Android VSync机制的来龙去脉的详细解答：

一、起源与目的 起源：Android的VSync机制起源于PC的垂直同步技术，用于同步渲染和屏幕刷新，以避免画面撕裂。 目的：在Android系统中，VSync作为黄油计划的一部分，旨在提升系统的流畅度和用户体验。

二、工作机制 硬件驱动与软件模拟：Android的VSync由硬件驱动的VBlank信号在软件层面进行模拟，通过DisplayVSync进行统一调度。 信号传递与控制：当屏幕刷新时，VSync信号会发送给Choreographer，进而控制应用程序根据VSync信号进行适当的工作，减少画面不一致的发生。

三、关键组件 Choreographer：负责接收定时脉冲信号，并控制应用程序根据VSync信号进行低强度工作，以维持系统的流畅性。 Triple Buffer：通过增加缓冲区来降低画面不一致的风险，但可能带来内存占用增加和触摸响应变慢的问题。

四、VSync的分配与通信 分配机制：VSync的分配通过Domain Socket实现高效通信，确保App和SurfaceFlinger能够根据VSync信号进行工作。 申请与触发：App通过requestNextVsync申请VSync，而SurfaceFlinger在需要刷新时通过scheduleFrame触发VSync信号。

五、性能与功耗优化 偏移与持续时间：理解VSync信号的偏移和持续时间对于优化性能和功耗至关重要。它们分别影响App和SurfaceFlinger的响应时间，以及系统的整体功耗。 调整VSync相位：在Android S及以后版本中，Google倾向于使用持续时间来调整VSync相位，以兼顾性能和功耗。

六、总结 Android的VSync机制通过虚拟化、同步和分配，确保了渲染与屏幕刷新的同步，从而提高了用户体验。深入理解这些细节对于优化Android应用性能至关重要。

森林之子帧数低卡顿怎么办

在沉浸于《森林之子》这一引人入胜的游戏世界时，不少玩家们遭遇了令人烦恼的掉帧和卡顿问题。面对这样的挑战，游戏社区的探索者们找到了几种有效的方法来解决这些问题，并提升游戏体验。本文将深入探讨《森林之子》帧数低及卡顿的解决方案，帮助玩家们畅享流畅的游戏旅程。

1、降低画质以提高性能

优化策略：

调整画面设置：在游戏选项中降低分辨率、抗锯齿效果、阴影质量等参数。这些设置直接影响到图形渲染和处理的需求，适当调低可以显著提升帧数。开启VSync：虽然VSync功能能减少屏幕撕裂现象，但在遇到掉帧问题时可能会加剧卡顿感。在需要高帧率的情况下，暂时关闭此功能可能有助于改善体验。

2、升级显卡驱动以释放性能

提升方法：

定期更新驱动：确保你的显卡驱动是最新的版本，这不仅能提高游戏兼容性，还能解锁硬件的潜在性能。优化图形设置与API：根据你的显卡型号和驱动特性调整DirectX或Vulkan API等设置，以获得最佳性能表现。

3、更换硬件以满足需求

评估与替换策略：

硬件检查：首先进行一次全面的硬件检查，确认CPU、内存和显卡是否达到游戏推荐配置。特别关注CPU频率、RAM容量以及显卡的计算能力。升级选择：针对发现的问题点进行升级，比如如果显卡是瓶颈，则优先考虑更新或更换高性能显卡；如果是处理器不足，则可能需要更强大的CPU支持。

结语

通过上述方法，你可以有效地解决《森林之子》中遇到的帧数低和卡顿问题。记得在调整设置或升级硬件时，先了解游戏的具体需求，并遵循官方指南进行操作。同时定期维护你的设备，保持驱动程序更新，将能确保你的游戏体验始终流畅、无阻。通过优化策略与技术提升，你可以享受到更加沉浸式的游戏世界，让每一次冒险都充满畅快感！

掌握游戏刷新闪烁技巧，提升游戏体验

掌握游戏刷新闪烁技巧，可以通过以下方面来提升游戏体验：

一、刷新闪烁的概念与原理

定义：刷新闪烁（Refresh Glitching）是通过快速刷新屏幕来减少延迟或解决游戏问题的技术。原理：基于计算机图形学和操作系统原理，通过快速刷新屏幕重新加载最新游戏数据，消除延迟并解决视觉问题。

二、实现刷新闪烁的方法

硬件设置：显示器：选择高刷新率显示器（如120Hz、144Hz及以上）。显卡：确保显卡性能强大，支持高刷新率显示和复杂场景处理。电源与散热：保证系统电源充足且散热良好。软件设置：游戏设置：调整图形设置，降低分辨率或画质，开启垂直同步（VSync）。操作系统设置：优化电源管理，关闭不必要的后台程序和服务。特定技巧：快速切换窗口：在某些情况下，通过快速切换游戏窗口到其他应用程序再返回，可以重新加载游戏资源。重启游戏：遇到严重卡顿或问题时，重启游戏以清除缓存并重新初始化游戏状态。使用第三方工具：如RivaTuner等软件，可以调整显卡设置，实现性能优化。

三、刷新闪烁在不同类型游戏中的应用

竞技类游戏：减少延迟，提高操作精度和反应速度。射击类游戏：提高射击精度和命中率，更准确地预判敌人位置。策略类游戏：解决资源加载或计算延迟问题，更快加载地图和资源信息。模拟经营类游戏：提高游戏性能，减少延迟，更快响应市场变化和玩家需求。

四、注意事项

谨慎操作，避免误操作导致数据丢失或系统崩溃。保护眼睛，避免长时间连续玩游戏造成视觉疲劳。合理安排时间，保持健康的生活习惯。遵守游戏规则和法律法规，不使用作弊工具或非法手段获取优势。