Eine der wichtigsten Regeln für Benchmarkmessungen von 3D-Hardware ist das Deaktivieren der vertikalen Bildsynchronisation (VSync), sowohl unter OpenGL wie auch unter Direct3D (im Grafikkartentreiber oder mittels Tweak-Tools möglich). Mit aktiviertem VSync lassen sich keine vergleichbaren Ergebnisse erzielen. Für das Spielen sollte VSync jedoch eingeschaltet sein.
Hintergrund
Aktives VSync hat einen grossen Einfluss auf die Frameraten und verfälscht im Normalfall das Endergebnis. Eines der grössten Probleme bei Echtzeit-Grafik ist die unterschiedliche Komplexität der Szenen. Aufgrund der mehr oder weniger stark benötigten Rechenpower kann das System keine konstante Bildrate garantieren. Bei Quake III auf einem Pentium 1 GHz und GeForce3-Grafikkarte schwankt die Bildwiederholrate während einem harten Multi-User-Game zwischen 20 fps und 140 fps! Je mehr Aktivität auf dem Bildschirm, um so tiefer die Bildwiederholrate. Explosionen, mehrere Gegner, grosse Hallen, etc. sind alles "negative" Einflüsse, während in einem leeren kleinen Raum die Karte bei weitem unterbeschäftigt ist. Das menschliche Auge reagiert meistens sehr heikel auf solche Änderungen.
Somit arbeitet man seit einiger Zeit mit getrennten Bildspeichern, dem im Hintergrund arbeitenden "Back Buffer" und dem sichtbaren "Front Buffer". Im Back Buffer baut die Grafikkarte das Bild auf, während der RAMDAC aus dem Front Buffer die Daten für den Monitor aufbereitet. Nun kommt die vertikale Synchronisation (VSync) zum Einsatz. Generell gesagt erhöht aktivierte Bildsynchronisation die Spielbarkeit eines Spiels, während das deaktivieren von VSync generell höhere, dafür unregelmässigere Frameraten liefert.
Der Monitor sendet jedes Mal, wenn er mit dem Kathodenstrahl ein Bild fertig gezeichnet hat und wieder am Zeilen und Spalten-Nullpunkt (0, 0) steht, ein Signal an die Grafikkarte, eben dieses VSync-Signal. Bei eingeschalteter Synchronisation wartet die Grafikkarte steht's, bis dieses Signal ankommt und schaltet dann die beiden Pufferbereiche "Front Buffer" und "Back Puffer" um (Address-Switching), so dass das soeben fertig gerenderte Bild nun dargestellt wird und die Grafikkarte wieder ein neues Bild im Back Puffer aufbauen kann. Ist der Monitor nun auf 85 Hz Bildwiederholrate eingestellt, sendet der Monitor alle 1/85 Sekunde ein VSync-Signal. Auch wenn der Grafikchip eigentlich 100 Bilder pro Sekunde liefern könnte (z.B. in einer einfachen Szene mit wenig Texturen und wenig Dreiecken), werden nicht alle dieser Bilder dargestellt. Der Grafikchip muss quasi warten, bis der Monitor wieder bereit ist. Aus dieser Synchronisation ergibt sich generell ein klares, ruhiges Bild auf dem Monitor. Ohne VSync würden sich alte und neue Teilbilder auf dem Monitor überschneiden und es kommt vor allem bei tieferen Bildwiederholraten zu einem unangenehmen Effekt mit einem waagrechten Bildsprüngen namens "Tearing".
Allerdings ist es nicht so, wie weitläufig vermutet, dass einfach alle fps-Raten über 85 bei aktiviertem VSync einfach abgeschnitten werden, weshalb Benchmarking mit aktivem VSync keine vergleichbaren Ergebnisse liefert. Der Unterschied ist viel größer. Sobald der Grafikchip mehr als 85 fps liefert, z.B. 88 fps, werden die darüberliegenden 3 fps nicht einfach weggelassen, sondern die Wiederholfrequenz reduziert sich auf 42,5 fps, also die Hälfte der eingestellten Refreshrate des Monitors! Dies kann einen gewaltigen Unterschied im Endergebnis ausmachen. Anstatt 120 fps ohne VSync liefert die Grafikkarte mit aktivierten VSync "nur" 42 fps! Auch wenn der 3D-Chip für das Rendern eines Bildes nur eine 1/84 Sekunde benötigt und das VSync Signal verpasst muss er auf das nächste VSync - Signal warten, bis er weiterarbeiten kann. Eingeschaltetes VSync führt somit eigentlich eher dazu, dass man den Monitor auf seine Refreshrate anstatt die Grafikkarte auf die Leistung testet, was eigentlich nicht so ganz der Sinn der Sache ist.
Konsequenz? VSync beim Benchmarken ausschalten und beim Spielen einschalten! Mit oder ohne VSync, völlig konstante Frameraten sind nur sehr schwer zu erreichen. Bei professionellen Flugsimulationen sorgen gewaltige Speicher und diverse andere Mechanismen, dass die Framerate nicht unter 60 fps sinkt. Spielhallensimulatoren verfügen auch über viel Speicher, können allerdings auch nicht in jedem Fall garantieren, dass die Rate unter 60 fps sinkt. Generell achten die Entwickler dort allerdings auf gleichverteilte Komplexität.
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