垂直同期【FPS用語集】

GPUが処理するFPS(frame per second 1秒間にGPUが描画できたコマ数)と、ディスプレイが表示するリフレッシュレート(1秒間にディスプレイに描画する速度 Hz)を合わせる機能を垂直同期(V-SYNC)と言います。

描画途中の不完全な画像がディスプレイに表示されるテアリングを防ぐための機能ですが、別の問題を発生させるため対人戦のシューターゲームではオフにされることが多い機能です。

日々技術は進歩しているので、改良され続けてはいます。

なぜ垂直同期という機能があるのか

FPSとリフレッシュレートが合わないと何が起きるのかというと、描画される絵がずれます。

GPUの処理速度のほうがディスプレイのリフレッシュレートより大きく上回る場合、ディスプレイの描画の途中に次の描画信号が入ってきてしまい、画面の上と下で微妙にずれた描画がされます。これがテアリング(ティアリングという人も…)(Tearing)と言う現象になります。

このずれを無くすため、FPSとリフレッシュレートを同期させる機能を垂直同期と言います。

FPSではこの垂直同期をオフにしていることが多いです。

それはスタッタリングという画面のカクつきが、FPSのような一瞬の操作時に不利に働くことがあるからです。

垂直同期の問題点

垂直同期をオンにしていて、GPUの処理がディスプレイ側のリフレッシュレートに間に合わないと、同じ映像が連続で描画されるため、画面がカクつきます。これをスタッタリング(stuttering)と言います。

瞬間的な操作が重要なFPSに置いて、射撃中にカクつくと非常にやりづらく感じます。

特にオンラインゲームの対人戦ではフレームレートが安定しないことが多いので、カクつく頻度が多い印象です。

バトロワゲームで人が密集すると全然FPSが出なかったりしますよね。そういったゲーム側の影響も大きいため、垂直同期をオンにしているとカクつきがひどくなるシチュエーションが頻発することがあります。

オンラインの主観的な操作を求められる対人戦のシューターゲームでは垂直同期は向かない気がします。

シューターゲームではリフレッシュレートの高いディスプレイを使用している人が多いというのも、垂直同期でスタッタリングが発生しやすい原因かもです。

結局テアリングが気にならないならば使う必要はないわけですし。

何を優先するかで設定は変わりそうです。

対人戦シューターゲームで垂直同期は使うべきなのか使わないべきなのか

その人の環境によります。また、ゲームの環境にもよります。

安定してFPSが出るPCスペックと安定したゲームの場合はオンしていても問題ないでしょう。

後は個人の好みです。

自分は垂直同期をオンにしているとプレイ中に変な感じがするのでほぼ切ります。

ゲームの処理が落ちた瞬間にコマ落ちしたみたいにかくつくのが非常に気になるためです。

正直テアリングは気になったことがないです。

144hzのディスプレイに対して、ゲーム側で160FPSぐらいでプレイしていますがほぼテアリングが気になったことはないですね。また、200FPS出していても気になったことはないのですが、この辺りは環境によるかもです。

実験もかねて、毎回新しいゲームをやる際にオンにしてプレイしてみるのですが、大体がオンの時のほうがプレイしづらいのですぐにオフにしてしまいます。

安定してフレームレートがでるオンラインの対人シューターゲーム、というのがなかなか無いからかな~と思います。

今更だけどFPS(frame per second)とは

ここまで垂直同期について書いてきて今更なのですが、FPSについてです。

frame per secondのほうのFPSとは、PC側が(特にゲームではGPU(グラフィックボード)が)1秒間に何回ゲーム画面を描画更新できているか、の数値です。

元々は動画において、単位時間あたりに処理させるフレーム数、でして、映画は1秒間に24コマでした、というとわかりやすいかもですね。

この24コマがゲームではPCとGPUの性能によって変わります。ゲームにある「奨励スペック」とは、開発側が意図したフレームレートで動かせるためのPCスペックを表しています。

今144FPS出てるわ~という意味は、そのゲームの描画処理を1秒間に144回出来ている、ということになります。

ゲームによっては画面にHUD表示できるものもあります。グラフィックボードに表示機能がついているものもあります。

この数値はゲーム内の環境や動作などに左右されるので、アベレージという形で表示されていることが多いです。まあ目安ですね。

基本は60FPSが出ていれば普通にプレイできます。

一瞬の判断が必要ないゲームならば60FPSで十分です。

対人戦でシューターゲームをやるならば、144FPSを出せる環境にしておくことをオススメします。結構お金がかかるのが辛いところですが。

今更だけどリフレッシュレートとは

ゲーム側というかPC側の描画の性能についてはFPS(frame per second)とはで書きましたが、PCゲームでもう一つ重要なのが出力装置のディスプレイです。

このディスプレイにも性能差がありまして、1秒間に何回画面描画を更新できるのか、は各ディスプレイで差があります。

それを示す数値がリフレッシュレートでHZ(ヘルツ)であらわされます。

144hzのディスプレイといった場合は、1秒間に画面を144回更新できるディスプレイ、ということです。

FPS(frame per second)はPCが描画できる処理についてでしたが、それを出力できるかどうかはディスプレイ側の能力にもかかわっているのです。

ゲーム側で144FPSが出ていても、60Hzのディスプレイの場合は残念ながら画面が1秒間に60回しか更新されません。

この場合に前述したテアリングが起きやすくなります。

グラフィックボードは、描画した画像を一時保存しておく領域があり、その画像をディスプレイ側のリフレッシュレートごとにディスプレイに送信しています。

ゲーム側の処理が速いと、この一時保存してある画像がディスプレイに送信される前にゲーム側の次の描画処理が始まってしまい、ディスプレイのリフレッシュレートのタイミングでは描画完全に終わらず、不完全な状態で送られてしまいます。これがテアリングという現象になります。

PCの性能とディスプレイの性能をきちんと合わせておくことが重要になります。

標準的なPC用ディスプレイのリフレッシュレートは60Hzです。

高性能のPCを買って高いフレームレートを出す場合は、ディスプレイのリフレッシュレートも高いものでないと、映像面での恩恵が受けられなくなるので注意が必要です。