vSync

[Carsten Hölscher]

Mit der aktuellen Beta hab ich vSync (vertikale Synchronierung des Bildaufbaus) zwangsaktiviert. Es wird also immer nur ein neues Bild auf den Schirm gezaubert, wenn der Monitor gerade bereit ist. Das führt zu einer besseren Bildqualität, da es sonst kleine Sprünge im Bild geben kann, allerdings auch potentiell zu einer Reduzierung der fps. Logischerweise kann auch maximal die fps der Monitorfrequenz erreicht werden.

Da der Einbau einer Umstellmöglichkeit weit mehr Aufwand ist als die reine Aktivierung bitte ich mal um Rückmeldungen, ob es relevante negative Begleiterscheinungen gibt.
Die Framebremse kann man bitte testweise deaktivieren.

Carsten

[Lucian Berndt]

Guten Abend,

Habe einen drastischen Abfall der fps am Laptop. Vorher überall (ausser Raum Kassel) 30 fps (wegen fps-Bremse), jetzt komm ich nirgendswo (nicht mal Marschbahn oder Wutachtalbahn) über 13 fps. Das ist sehr ärgerlich! Es sieht auch bei wieder aktivierter fps-Bremse nicht anders aus. So macht es keinen Spaß mehr zu fahren. Es laufen keine Hintergrundprozesse die dafür verantwortlich gemacht werden können und auch an den Einstellungen ist nichts verändert

Lucian

[Michael Springer]

Ich finde, die LOD-Stufen schalten jetzt sehr hart um. Das war vorher deutlich smoother. Auf elektrifizierten Strecken sieht man ziemlich genau 100m vor jedem Mast ein hartes Umschalten der LOD-Stufen des Auslegers. In der Ferne bei Gebäuden und anderen Objekten ebenso. Auf der anderen Seite hab ich das Gefühl, dass das Bild viel schärfer ist als vorher.

Soweit mein 1. schneller Eindruck.

Michael

[Chrigu]

Auf meinem System (mit meinen Einstellungen, abweichend von den Standardeinstellungen) werden mit deaktiviertem fps-Grenzwert und deaktivierter Framebremse folgende Werte erreicht:

3.1.2.10
Krf Benchmarkpunkt: 13 fps
Harleshausen, Posten 340: 25fps

3.1.2.11
Krf Benchmarkpunkt: 16 fps
Harleshausen, Posten 340: 25fps

Soweit sehe ich keinen negativen Einfluss, Fahrerfahrung habe ich jedoch noch keine gesammelt.

Chrigu

[joektn]

Ich kann ebenfalls keine negativen Veränderungen feststellen bis auf sehr vereinzelnd die bereits erwähnten harten Umschaltungen der LOD Stufen bei anspruchsvollen Modulen.
Die fps sind bei mir immer noch annähernd gleich - teils sogar besser. Wie auch schon erwähnt kommt auch mir das Bild etwas schärfer vor.

[Mr. X]

Ich hab keinen FPS-Vergleich, aber dass das Bild schärfer ist, mag schon sein. Ich konnte nämlich die Hektometertafeln ungewohnt gut während der Fahrt ablesen. Aber es mag auch sein, dass die FPS gesunken ist, war gefühlt recht wenig (20-25 FPS auf der Marschbahn) und leicht ruckelig. Aber schlecht fühlte es sich nicht an.

Guten Abend,

Habe einen drastischen Abfall der fps am Laptop. Vorher überall (ausser Raum Kassel) 30 fps (wegen fps-Bremse), jetzt komm ich nirgendswo (nicht mal Marschbahn oder Wutachtalbahn) über 13 fps. Das ist sehr ärgerlich! Es sieht auch bei wieder aktivierter fps-Bremse nicht anders aus. So macht es keinen Spaß mehr zu fahren. Es laufen keine Hintergrundprozesse die dafür verantwortlich gemacht werden können und auch an den Einstellungen ist nichts verändert

Lucian

Du könntest mal schauen, welche Wiederholrate bei deinem Bildschirm eigestellt ist (Systemsteuerung -> Anzeige -> Auflösung anpassen -> Erweiterte Einstellungen -> Monitor), und ob umstellen was bringt.

[Michael_Poschmann]

Framerate geht auch bei mir leicht runter. Bislang war Hagen-Schwerte (Testfahrten zum Prüfen des Landschaftsbaus außer Konkurrenz) immer konstant bei 43 fps (Bremse auf 45 fps eingestellt, der übliche Schankverlust). Jetzt zum Teil (Hengstey Rbf, Schwerte Einfahrt) bis auf 35 fps runter.

Gibt es hierfür potentielle fachliche Gründe? Wurde etwas umgestellt, was Darstellungsleistung kosten könnte?

Grüße
Michael

[Mr. X]

Framerate geht auch bei mir leicht runter. Bislang war Hagen-Schwerte (Testfahrten zum Prüfen des Landschaftsbaus außer Konkurrenz) immer konstant bei 43 fps (Bremse auf 45 fps eingestellt, der übliche Schankverlust). Jetzt zum Teil (Hengstey Rbf, Schwerte Einfahrt) bis auf 35 fps runter.

Gibt es hierfür potentielle fachliche Gründe? Wurde etwas umgestellt, was Darstellungsleistung kosten könnte?

Grüße
Michael

Fachliche Gründe, die für den Einsatz von VSync sprechen? Die hat Carsten ja genannt, es werden nur vollständige Bilder gezeigt (müsste das Problem nicht auch mit Double- oder Triple-Buffering bekämpfbar sein?)

Fachliche Gründe für den Frameraterückgang? Schlimmstenfalls halbiert sich die Framerate: Angenommen, der Monitor hat eine Wiederholrate von 60 Hz, und die Grafikkarte braucht immer knapp länger als 1/60s zum rendern. Dann muss nach jedem Frame gewartet werden, bis wieder ein neues Bild dargestellt wird, also wird dann zusätzlich fast 1/60s mit Warten zugebracht.

EDIT: Hab das mit triple-Buffering nachgeschaut. Das dient dazu, Bildschirmfrequenz und Frame-Berechnung zu entkoppeln, sodass damit kein Frameraterückgang entstehen sollte. @Carsten: Falls das noch nicht im Einsatz ist, wäre das doch vielleicht was?

[YPOC]

Wie schaut's eigentlich mit der Entkoppelung von Simulations- und Grafik-"Framerate" aus? Wird pro Bild auch einmal die Physik berechnet, oder hat die Physik ein festgelegtes Berechnungsintervall, dem sich dann die Grafikberechnung hinten anstellt?

Beispielsweise bei X-Plane sind die beiden teilweise gekoppelt. Standardmäßig wird pro Bild einmal die Physik berechnet. Fällt die Anzeige-Framerate unter 20 fps wird die Simulations-Framerate entkoppelt und wird so gedrosselt, dass trotzdem noch 20 Bilder gerendert werden. Wichtig ist hierbei, dass die Simulationszeit verlangsamt wird, bei 16 Simulations-fps dauert eine X-Plane-Minute dann 1,25 echte Minuten. Je leichter und wendiger das Flugzeug ist desto öfter sollte die Physik neu berechnet werden.

[Thomas U.]

Gerade einmal alte und neue Version mit demselben Zug im Kasseler Raum getestet, bei der Bildrate merke ich keinen Unterschied. Ob das Bild jetzt schärfer ist... keine Ahnung.

Die bei Annäherung verschwindende "6" am P509 in Wilhelmshöhe lag jedenfalls nicht an der neuen Version

[Michael_Poschmann]

fps-Messwerte im Vergleich der Versionen 3.1.2.10 und 3.1.2.11.

Strecke Hagen-Schwerte, E3181 - es wurde bewusst ein anspruchsvoller Abschnitt gewählt mit umfangreichen, fahrdrahtüberspannen Gleisanlagen.

Hagen Hbf: 33 / 29
Hengstey: 65 / 33-60, stark pendelnd, unruhiger Bildaufbau
Hohensyburg: 85 / 59
Westhofen: 105 / 60
Schwerte: 51 / 30

Das sind gegenüber der Vorgängerversion dann doch signifikant schlechtere Frameraten.
Was zudem sehr stark ins Auge fällt, sind die häufigen ungleichförmigen Bewegungen in Längsrichtung. Schwierig zu beschreiben, vielleicht trifft es "raupenförmig" so halbwegs, denn diese possierlichen Tierchen bewegen sich ebenfalls nicht mit konstanter Geschwindigkeit, sondern "ruckweise".

Als Fazit bleibt aus meiner Sicht, dass die aktuelle Version gegenüber der Vorgängervariante einen deutlichen Rückschritt darstellt. Hier sollte noch mal analysiert und nachgelegt werden.

Grüße
Michael

[Carsten Hölscher]

Mehr als 60 geht ja bei üblichen tft eh nicht, das ist also erstmal keine Schwäche. Zu analysieren gibt es da auch nicht so viel. Die Funktion ist halt an oder aus. Ich hab eine entsprechende Checkbox in die Einstellungen eingebaut, so dass man es ab der nächsten Version selbst in der Hand hat.

Carsten

[Alwin Meschede]

Nochmal ein paar Erläuterungen: Was macht die Vsync-Option? Sie sorgt dafür, dass der Rechner keine Rechenleistung verschwendet auf die Berechnung von Bildern, die der Bildschirm gar nicht darstellen oder nur zur Hälfte darstellen kann. Handelsübliche Bildschirme haben heute eine Wiederholrate von 60 Hz. Unter diesem Gesichtspunkt sind die Frameraten wie folgt zu interpretieren:

Hohensyburg: 85 / 59

Das Vsync hat hier optimal gewirkt.

Westhofen: 105 / 60

Auch hier: Optimale Wirkung.

Schwerte: 51 / 30

Die Rechenleistung reicht nicht aus, um 60 Bilder hinzubekommen. Deshalb hat er sich auf jeden zweiten Wiederholtakt eingependelt und generiert deshalb 30 Bilder.

[Mr. X]

Als Fazit bleibt aus meiner Sicht, dass die aktuelle Version gegenüber der Vorgängervariante einen deutlichen Rückschritt darstellt. Hier sollte noch mal analysiert und nachgelegt werden.

Meine Analyse ist, dass man über Dreifachpufferung nachdenken sollte. Aber mein Hinweis darauf ist ja bisher ignoriert worden.

[Alwin Meschede]

Meine Analyse ist, dass man über Dreifachpufferung nachdenken sollte. Aber mein Hinweis darauf ist ja bisher ignoriert worden.

Vsync hat zumindest den Vorteil, dass es "free lunch" ist. Man muss es nur einschalten. Beim Triple Buffering ist es so, dass mindestens einer der drei großen Grafikkarten-Hersteller es unter DirectX nicht treiberseitig unterstützt: Das ist die Firma nVidia. Die können Triple Buffering nur unter OpenGL.

[F Sch]

Die Option "vertikale Synchronisation" dient ursprünglich nicht dazu das Verschwenden von Rechenleistung zu reduzieren, sondern ein Phänomen namens "Tearing" zu reduzieren bzw. zu verhindern.

Bei einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hz stellt ein Bildschirm alle 16 ms ein neues Bild dar, schaltet man V-Sync nun ein oder aus, so ergeben sich die folgenden Fälle:

• V-Sync ist aktiviert. Berechnet die Grafikkarte schneller als in 16 ms das Bild, so wird es zu einer Eingabeverzögerung kommen, da die Grafikkarte das Bild zwar berechnet hat und die Eingaben des Nutzers verarbeitet wurden, der Bildschirm jedoch nicht dazu bereit ist das neue Bild anzuzeigen. Berechnet die Grafikkarte langsamer als in 16 ms das Bild, so fängt es an zu stottern, da der Bildschirm nur alle 16 ms ein berechnetes Bild ausgeben kann. Abhängig von der maximalen Bildwiederholfrequenz (bei 60 Hz -> 30 Hz) werden die Bilder pro Sekunde an die halbe Bildwiederholfrequenz des Bildschirms angepasst und das Bild stottert ebenso, oder wirkt einfach nur deutlich weniger flüssig in der Darstellung.
• V-Sync ist deaktiviert. Der Bildschirm stellt weiterhin alle 16 ms ein Bild dar, schafft die Grafikkarte es aber in kürzerer Zeit ein neues Bild zu berechnen, so wird ein Phänomen namens "Tearing" auftreten. Der Bildschirm stellt Bild 1 dar, nach 16 ms soll er Bild 2 als Nachfolger darstellen. Die Grafikkarte schickt aber, da sie in diesem 16 ms ein zusätzliches Bild berechnet hat, Bild 2 und Bild 3 an den Bildschirm. Der Bildschirm wird in demselben Aktualisierungsvorgang also einen Zwischenschritt aus zwei Bildern und damit eine verzerrte Perspektive darstellen und "Tearing" trifft auf. Teilweise können Bilder auch ganz übersprungen werden.

Die vertikale Synchronisation stellt also eine Option zur Verbesserung der visuellen Qualität dar und nicht der Begrenzung der Rechenleistung. Man kann sie natürlich zur Begrenzung der Rechenleistung benutzen, das geht jedoch bei modernen Grafikkarten auch über sog. "Frame Render Targets" ohne V-Sync und ist nicht von der maximalen Bildwiederholfrequenz des Bildschirms limitiert.

Es gibt mittlerweile auch Bildschirme mit 72 Hz, 120 Hz, 144 Hz und 240 Hz, usw. In Folge erscheint das Bild aufgrund der höheren Aktualisierungsrate flüssiger und das bietet vor allem im Bereich des kompetitiven Spielens einen großen Vorteil. Für Zusi halte ich persönlich den sichtbaren Vorteil für vernachlässigbar. Ich erhalte mit einer GTX 1080 mit einer Auflösung von 1080p nur ein Einzelfällen 144 Hz und habe auch vorsorglich die Framebremse auf 60 Hz gestellt.

AMD stellt mit FreeSync und NVIDIA mit G-Sync zwei Lösungen zur adaptiven Synchronisation der Bildwiederholfrequenz zu den aktuell berechneten Bildern pro Sekunde dar. Wenn ein Spiel also in einer Szene mit 30 Bps und in der anderen mit 48 Bps läuft, so wird die Bildwiederholfrequenz des Bildschirms genau an diese Bps angepasst und das Bild wird flüssig und ohne Eingabeverzögerung dargestellt. Das Bild wird immer dann ausgegeben, wenn es fertig ist. Nachteil ist der teilweise hohe Preis und die Abhängigkeit vom Grafikkartenhersteller. Mittlerweile lässt sich FreeSync auch mit HDMI nutzen, bei DisplayPort ist man aber gerade für hohe Auflösungen oder hohe Bildwiederholfrequenzen besser aufgestellt.

Optimal ist eine Option zur Einstellung von V-Sync. Es kann die Bildrate beeinflussen, aber ist in meinen Augen vor allem eine vom Anwender abhängige Sache. Ich habe z.B. derzeit in keinem Spiel sichtbares Tearing und benutze deshalb auch grundlegend kein V-Sync.

[Mr. X]

Vsync hat zumindest den Vorteil, dass es "free lunch" ist. Man muss es nur einschalten. Beim Triple Buffering ist es so, dass mindestens einer der drei großen Grafikkarten-Hersteller es unter DirectX nicht treiberseitig unterstützt: Das ist die Firma nVidia. Die können Triple Buffering nur unter OpenGL.

VSync ohne Triple-Buffering hat den Nachteil, dass es halt zu dem von Michael so treffend als "raupenförmig" bezeichneten Effekt kommt, dass die Darstellung ruckelig werden kann, weil nicht immer das aktuellste Bild dargestellt wird. Aber grundsätzlich schien mir der positive Effekt bezüglich Tearing-Bekämpfung schon merkbar zu sein, sodass einfach VSync wieder abschalten auch keine optimale Lösung ist.

Nun bin ich mir nicht so sicher (weil ich nie selbst irgendwas mit DirectX programmiert habe), ob Triple Buffering überhaupt treiberseitig implementiert werden muss, oder ob man das auch gut softwareseitig bauen kann. Vielleicht haben wir ja einen DirectX-Experten hier, der da weiterhelfen kann...

Mehr als 60 geht ja bei üblichen tft eh nicht, das ist also erstmal keine Schwäche.

Das stimmt nicht ganz, einige TFTs (nicht nur teure) können auch 75 Hz, so z.B. einer meiner zwei Bildschirme.

[Carsten Hölscher]

Michael hat bis vor kurzem noch vor einer 1024x768-Röhre gesessen, also da werkelt bestimmt nicht mehr als ein 60Hz-Monitor

Bin noch nicht dazu gekommen, mir Dreifachbuffering anzuschauen, also mal immer schön ruhig, und apropos Ignorieren:
https://forum.zusi.de/viewtopic.php?f=47&t=13744

Carsten

[Mr. X]

Bin noch nicht dazu gekommen, mir Dreifachbuffering anzuschauen, also mal immer schön ruhig, und apropos Ignorieren:
https://forum.zusi.de/viewtopic.php?f=47&t=13744

Mein Vorname steht [EDIT: stand, bis gerade eben] in meiner Signatur. Aber wenn du meinst, mich ignorieren zu müssen, werde ich das in Zukunft mit dir ebenso tun.

[Michael_Poschmann]

Michael hat bis vor kurzem noch vor einer 1024x768-Röhre gesessen, also da werkelt bestimmt nicht mehr als ein 60Hz-Monitor

Stimmt, auf die Behebung des H-Brems-Bug warte ich schon länger. Immerhin ist der BenQ Monitor auch bereits schon wieder über ein Jahr im Einsatz.

Dass die durchaus bekannten 60 Hz die magische Grenze darstellen, ja auch passend erreicht wird, zeigt sich in den Daten. Auffällig sind hingegen die absinkende Framerate in "Ballungsgebieten". Richtig störend dann wie geschrieben der unruhige Bewegungsablauf, den ich - subjektiv - als deutlichen Rückschritt wahrnehme. Aber wenn das Verfahren optional deaktivierbar gestaltet wird, sei's drum. Checkbox ausschalten, und gut ist.

Grüße
Michael