垂直同步是什么意思及如何解决画面撕裂

简介：

垂直同步（Vertical Synchronization，简称 V-Sync）是解决画面撕裂（screen tearing）的一种传统技术。对许多游戏玩家和普通用户来说，撕裂表现为画面被横向分割、上下部分显示不同帧，体验既突兀又影响操作反馈。本文面向科技爱好者与电脑/手机小白用户，简洁明了地讲清楚垂直同步的原理、优缺点、现代替代方案（如 G-Sync / FreeSync / VRR）、实操步骤与常见场景下的最佳实践，帮助你在不同设备与场景下有效降低或消除撕裂。

工具原料：

系统版本：

- Windows 11 23H2（或近两年内的新版 Windows 11）

- macOS Sonoma 14（或近两年内 macOS 版本）

- Android 14 / Android 15（手机或平板）

品牌型号：

- 台式/笔记本（示例）：NVIDIA GeForce RTX 40 系列（如 RTX 4070 Ti）、AMD Radeon RX 7000 系列（如 RX 7900 XT）、Intel Arc A770；笔记本：ASUS ROG Zephyrus（2023/2024 款）、Lenovo Legion（2023/2024）

- 显示器（示例）：240Hz/360Hz 电竞显示器（如 24.5" 240Hz IPS）、支持 HDMI 2.1 的 4K 120Hz 屏幕、支持 FreeSync / G-Sync 的显示器

- 手机（示例）：iPhone 15 Pro（iOS 17）、Samsung Galaxy S24（Android 14/15）

软件版本：

- NVIDIA 控制面板（GeForce 驱动 2023/2024 最新版）

- AMD Adrenalin（2023/2024 最新版）

- RivaTuner / RTSS（用于帧率限制，近年仍常用）

- Steam / 各类游戏客户端（示例：CS2、Doom Eternal、GTA V、英雄联盟）

一、为什么会出现画面撕裂（背景知识）

1、显示器刷新与显卡输出不同步。显示器以固定频率（例如 60Hz、144Hz、240Hz）刷新画面；显卡以自己的速率渲染帧。如果显卡在显示器完成一帧刷新过程中输出了新帧，屏幕上就会同时显示两帧的部分内容，从而出现横向断裂，即撕裂。

2、历史与发展。早期 CRT 显示器的刷新机制与现代 LCD 相似，但撕裂在 GPU 与显示器独立化后变得更常见。为了解决这一问题，早期图形 API 与驱动加入了 V-Sync 功能以同步 GPU 输出与显示器垂直刷新。近年来，随着 VESA 在 2014 年提出 Adaptive-Sync、AMD 在 2015 年推出 FreeSync、以及 NVIDIA 在 2013 年提出 G-Sync（硬件模块）并在后续支持基于 Adaptive-Sync 的兼容方案，动态刷新率（VRR）成为更优解。

3、相关术语。Triple buffering（三重缓冲）、Frame Pacing（帧节奏）、Low Latency 模式、帧率限制（FPS cap）。这些都会影响撕裂和输入延迟（input lag）的权衡。

二、垂直同步（V-Sync）原理与优缺点

1、原理：V-Sync 会把显卡输出帧锁定到显示器的刷新间隔，等待下一次垂直消隐（v-blank）时刻再提交新帧，从而避免在一次刷新周期内出现两帧混合，消灭撕裂。

2、优点：能有效去除撕裂，尤其在单机体验、剧情类游戏或视频播放时效果明显。

3、缺点：如果显卡无法稳定输出与显示器相同或整除的帧率（例如 60Hz 下低于 60 FPS），开启 V-Sync 会导致帧率陡降（降到 30 FPS）并引入较大的输入延迟，不适合对延迟敏感的电竞类游戏。

4、改进与替代：Triple buffering 在一定程度上减少 V-Sync 带来的卡顿与延迟；NVIDIA 的 Adaptive V-Sync、Fast Sync、Low Latency 模式，以及 AMD 的 Enhanced Sync，都试图在去撕裂和低延迟之间取平衡。最佳方案是使用显示器与显卡支持的 VRR（G-Sync / FreeSync / VESA Adaptive-Sync），它能动态调整显示器刷新率与显卡帧率一致，从根本上避免撕裂且保持低延迟。

三、实战：如何解决画面撕裂（操作指南与案例）

1、判断场景：如果你使用的是支持 VRR 的显示器（FreeSync/G-Sync Compatible），优先启用 VRR。Windows 11 的新版设置中支持 VRR 开关（Settings → System → Display → Graphics → Variable refresh rate，或显卡控制面板）。在游戏中选择无边框全屏或专用的全屏模式，部分游戏在“独占全屏”下对 VRR 支持更好。

2、NVIDIA 用户操作（步骤示例）：打开 NVIDIA 控制面板 → 管理 3D 设置 → 垂直同步（Vertical sync）设置为“使用 3D 应用设置”或“关闭”并启用“低延迟模式”；如果使用 G-Sync 显示器，进入“设置 G-SYNC”启用 G-SYNC 并勾选“在全屏模式下启用”。另外可使用驱动或 RTSS 限制帧率（例如将上限设为刷新率的 1-3 FPS 以内）以避免撕裂，并在需要时开启 Triple Buffering（如果游戏/驱动支持）。

3、AMD 用户操作（步骤示例）：打开 AMD Adrenalin → 显示设置中启用 FreeSync（或 Radeon Additional Settings 中的增强同步）；在游戏内关闭传统 V-Sync，启用驱动层的增强同步/VRR。配合 Radeon Anti-Lag 可降低输入延迟。

4、没有 VRR 的显示器：建议使用帧率限制器（RTSS、游戏内 FPS limit 或垂直同步配合三重缓冲）。最佳实践是在全屏或无边框窗口下把帧率限制设置为显示器刷新率的 0.5%-1% 以下（例如 144Hz 屏可设 142-143 FPS）以防止撕裂，同时保持较低延迟。

5、场景案例一（电竞 FPS，如 CS2、Valorant）：优先追求低延迟，关闭传统 V-Sync；若显示器支持 VRR，启用 VRR 并限制 FPS 至刷新率或略低；若无 VRR，关闭 V-Sync 并限制帧率加上低延迟模式。

6、场景案例二（单机/动作冒险，如 GTA V、Doom Eternal）：可开启 V-Sync 或增强同步来获得稳定画面；若使用高刷新率显示器并希望兼顾流畅与延迟，优先启用 G-Sync/FreeSync。