Was ist Triple Buffering und wie kann man es aktivieren?

Triple buffering ist eine Technik, die verwendet wird, um die Grafikleistung auf einem Computer oder einer Spielekonsole zu verbessern. Diese Technik ermöglicht es, das zu verarbeitende Bild schneller und flüssiger darzustellen, ohne Nebeneffekte wie tearing oder stuttering zu verursachen. In diesem Artikel erklärt Bardimin, was Triple Buffering ist, wie es funktioniert und wie Sie es auf Ihrem Gerät aktivieren.

Was ist Pufferung?

Bevor wir über dreifache Pufferung sprechen, müssen wir das Grundkonzept der buffering verstehen. Pufferung ist der Prozess der vorübergehenden Speicherung von Daten, bevor sie an das endgültige Ziel übertragen werden. In der Grafik bedeutet Pufferung, dass das Bild gespeichert wird, um es auf dem Bildschirm anzuzeigen.

Es gibt zwei Arten von Puffern, die häufig in Grafiken verwendet werden: front buffer und back buffer. Der vordere Puffer ist der Puffer, der das Bild enthält, das auf dem Bildschirm angezeigt wird. Ein Hintergrundpuffer ist ein Puffer, der Bilder enthält, die von der Grafikkarte verarbeitet werden. Das Bild im Hintergrundpuffer kann noch nicht angezeigt werden, da möglicherweise noch einige zusätzliche Berechnungen oder Effekte erforderlich sind.

Dieser Pufferungsprozess ermöglicht es der Grafikkarte, parallel zum Display zu arbeiten. Die Grafikkarte kann das nächste Bild im hinteren Puffer verarbeiten, während das Display das aktuelle Bild aus dem vorderen Puffer anzeigt. Wenn das Bild im hinteren Puffer die Verarbeitung abgeschlossen hat, wird dieser Puffer gegen einen vorderen Puffer ausgetauscht, so dass ein neues Bild angezeigt werden kann. Dieser Pufferaustauschprozess wird als buffer swap bezeichnet.

Was ist V-Sync?

Das Problem, das bei der Pufferung auftreten kann, ist eine Diskrepanz zwischen der Auslagerungspufferrate und der Bildschirmaktualisierungsrate. Die Bildschirmaktualisierungsrate gibt an, wie oft der Bildschirm in einer Sekunde aktualisiert wird, was in der Regel in Einheiten von Hertz (Hz) gemessen wird. Ein Display mit einer Bildwiederholfrequenz von 60 Hz bedeutet beispielsweise, dass der Bildschirm 60 Mal in einer Sekunde aktualisiert wird.

Wenn die Auslagerungspufferrate schneller oder langsamer als die Bildschirmaktualisierungsrate ist, kann das angezeigte Bild abgeschnitten oder abgehackt sein. Dies wird durch einen Auslagerungspuffer verursacht, der in der Mitte des Bildschirmaktualisierungsprozesses auftritt. Dieser Effekt wird als tearing bezeichnet, da das Bild so aussieht, als wäre es zerrissen oder gespalten.

Um dieses Problem zu lösen, gibt es eine Funktion namens V-Sync oder Vertical Synchronization. Diese Funktion bewirkt, dass der Swap-Puffer nur dann auftritt, wenn der Bildschirm nicht aktualisiert wird, d.h. am vertical blanking interval. Das vertikale Austastintervall ist die kurze Zeit zwischen dem Ende eines Frames und dem Beginn des nächsten Frames, in der auf dem Bildschirm nichts angezeigt wird. So bleibt das angezeigte Bild immer intakt und wird nicht beschnitten.

Die V-Sync-Funktion hat jedoch auch Nachteile. Wenn die Grafikkarte Bilder nicht so schnell verarbeiten kann wie die Bildwiederholfrequenz des Bildschirms, wird der Auslagerungspuffer bis zum nächsten vertikalen Austastintervall verzögert. Dies kann zu einer Verringerung der frame rate oder der Anzahl der in einer Sekunde angezeigten Bilder führen. Eine niedrige Bildrate kann dazu führen, dass das Bild unglatt oder abgehackt aussieht. Dieser Effekt wird als stuttering bezeichnet, da das Bild wie ein Stottern aussieht.

Was ist doppelte Pufferung?

Eine Möglichkeit, das durch V-Sync verursachte Stottern zu reduzieren, ist die Verwendung einer Technik namens double buffering. Bei dieser Technik werden zwei Hintergrundpuffer verwendet, sodass die Grafikkarte zwei Bilder gleichzeitig verarbeiten kann. Wenn ein hinterer Puffer verarbeitet wurde, wird er gegen einen vorderen Puffer ausgetauscht, während der andere hintere Puffer verarbeitet wird. So kann die Grafikkarte weiterarbeiten, ohne auf den Swap-Puffer warten zu müssen.

Durch die doppelte Pufferung kann die Bildrate erhöht werden, da die Grafikkarte die Zeit nutzen kann, die ihr zur Verfügung steht, um das nächste Bild zu verarbeiten. Die doppelte Pufferung hat jedoch auch Nachteile. Wenn die Grafikkarte Bilder zu schnell verarbeitet, können Pufferswaps häufiger auftreten als die Bildschirmaktualisierungsrate. Dies kann zu Tearing führen, da Pufferswaps mitten in einer Bildschirmaktualisierung auftreten können.

Was ist Triple Buffering?

Um das Tearing-Problem zu lösen, das durch doppelte Pufferung verursacht wird, gibt es eine Technik namens triple buffering. Bei dieser Technik werden drei Hintergrundpuffer verwendet, sodass die Grafikkarte drei Bilder gleichzeitig verarbeiten kann. Wenn einer der hinteren Puffer verarbeitet wurde, wird er gegen einen vorderen Puffer ausgetauscht, während die anderen beiden hinteren Puffer verarbeitet werden. So kann die Grafikkarte weiterarbeiten, ohne auf den Swap-Puffer warten zu müssen.

Durch die dreifache Pufferung kann Tearing vermieden werden, da Pufferwechsel nicht häufiger auftreten als die Bildwiederholfrequenz eines Bildschirms. Dies ist auf das Vorhandensein eines dritten Backbuffers zurückzuführen, der als Backup-Puffer dient. Wenn die Grafikkarte Bilder zu schnell verarbeitet, erfolgt der Pufferaustausch erst nach dem vertikalen Austastintervall. Wenn die Grafikkarte zu langsam ist, um Bilder zu verarbeiten, verwendet der Auslagerungspuffer einen dritten Hintergrundpuffer, der möglicherweise vorverarbeitet wurde. So bleibt das angezeigte Bild immer intakt und wird nicht beschnitten.

Durch die dreifache Pufferung kann auch das Ruckeln reduziert werden, da die Grafikkarte das aktuellste Bild aus drei Hintergrundpuffern auswählen kann. Dadurch kann das Bild glatter und reaktionsfähiger aussehen, da das angezeigte Bild immer mit der Eingabe des Benutzers übereinstimmt. Die dreifache Pufferung kann auch die Bildraten erhöhen, da die Grafikkarte die Zeit nutzen kann, die ihr zur Verfügung steht, um das nächste Bild zu verarbeiten.

Wie aktiviere ich die dreifache Pufferung?

Um die dreifache Pufferung zu aktivieren, müssen Sie die Einstellungen auf Ihrem Gerät ändern. Es gibt zwei Möglichkeiten, die dreifache Pufferung zu aktivieren: über Systemeinstellungen oder Anwendungseinstellungen.

Über die Systemeinstellungen

Dies gilt für alle Apps, die Grafiken verwenden, z. B. Spiele, Videos oder Browser. Sie müssen die Einstellungen auf dem Bedienfeld Ihrer Grafikkarte ändern, sei es NVIDIA, AMD oder Intel. Hier sind die Schritte:

1. Öffnen Sie die Systemsteuerung Ihrer Grafikkarte. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf den Desktop und wählen Sie die entsprechende Option aus, oder suchen Sie im Startmenü nach dem Namen Ihrer Grafikkarte.
2. Wählen Sie die Option für 3D Settings, Gaming oder Graphics aus. Der Name dieser Option kann je nach Grafikkarte variieren.
3. Suchen Sie nach Optionen, die sich auf Vertical Sync, V-Sync oder Wait for Vertical Refresh beziehen. Der Name dieser Option kann auch je nach Grafikkarte variieren.
4. Ändern Sie den Wert dieser Option in On, Enabled oder Use the 3D application setting. Bei diesem Wert kann es sich um eine Dropdown-Option, ein Kontrollkästchen oder einen Schieberegler handeln.
5. Suchen Sie nach Optionen, die sich auf Triple Buffering beziehen. Der Name dieser Option ist in der Regel für alle Grafikkarten gleich.
6. Ändern Sie den Wert dieser Option in On oder Enabled. Bei diesem Wert handelt es sich in der Regel um ein Kontrollkästchen.
7. Klicken Sie auf Apply, OK oder Save, um Ihre Änderungen zu speichern.

Über die App-Einstellungen

Diese Methode gilt nur für bestimmte Anwendungen, die ihre Einstellungen für die dreifache Pufferung haben, z. B. Spiele. Sie müssen die Einstellungen im Optionsmenü oder in den Einstellungen der Anwendung ändern. Hier sind die Schritte:

1. Öffnen Sie die App, für die Sie die dreifache Pufferung aktivieren möchten, z. B. Spiele.
2. Öffnen Sie das Menü “Optionen” oder “Einstellungen” der App. Sie können dies tun, indem Sie die Tasten Esc, F10 oder F12 drücken, um das Menü zu öffnen, oder indem Sie auf das Zahnradsymbol oder den Schraubenschlüssel auf dem Bildschirm klicken.
3. Suchen Sie nach Optionen, die sich auf Vertical Sync, V-Sync oder Wait for Vertical Refresh beziehen. Der Name dieser Option kann je nach Anwendung variieren.
4. Ändern Sie den Wert dieser Option in On, Enabled oder Use the 3D application setting. Bei diesem Wert kann es sich um eine Dropdown-Option, ein Kontrollkästchen oder einen Schieberegler handeln.
5. Suchen Sie nach Optionen, die sich auf Triple Buffering beziehen. Der Name dieser Option ist in der Regel für alle Anwendungen, die sie unterstützen, gleich.
6. Ändern Sie den Wert dieser Option in On oder Enabled. Bei diesem Wert handelt es sich in der Regel um ein Kontrollkästchen.
7. Klicken Sie auf Apply, OK oder Save, um Ihre Änderungen zu speichern.

Was sind die Vor- und Nachteile der dreifachen Pufferung?

Wie bereits erläutert, kann die dreifache Pufferung mehrere Vorteile bieten, wie z. B.:

• Eliminiert Tearing, da Pufferswaps nicht häufiger auftreten als eine Bildschirmaktualisierungsrate.
• Reduziert Ruckler, da die Grafikkarte das aktuellste Bild aus drei Backbuffern auswählen kann.
• Erhöht die Bildrate, da die Grafikkarte die Zeit nutzen kann, um das nächste Bild zu verarbeiten.
• Verbessert die Reaktionsfähigkeit, da das angezeigte Bild immer mit den Benutzereingaben übereinstimmt.

Die dreifache Pufferung hat jedoch auch einige Nachteile, wie zum Beispiel:

• Erfordert mehr Arbeitsspeicher, da drei Hintergrundpuffer anstelle von einem oder zwei verwendet werden.
• Benötigt mehr Leistung, da die Grafikkarte härter arbeiten muss, um drei Bilder gleichzeitig zu verarbeiten.
• Verursacht eine Eingabeverzögerung, da das angezeigte Bild möglicherweise bereits ein oder zwei Frames hinter der Benutzereingabe zurückbleibt.

Ist Triple Buffering das Richtige für Sie?

Diese Frage kann nicht mit Sicherheit beantwortet werden, da sie von den Vorlieben und Bedingungen jedes Benutzers abhängt. Mehrere Faktoren können Ihre Entscheidung beeinflussen, die dreifache Pufferung zu aktivieren oder zu deaktivieren, z. B.:

• Die Art der App, die Sie verwenden. Einige Apps verfügen möglicherweise bereits über optimale Einstellungen für die dreifache Pufferung, sodass Sie diese nicht ändern müssen. Einige Apps unterstützen die dreifache Pufferung möglicherweise nicht, sodass Sie sie nicht aktivieren können. Einige Anwendungen erfordern möglicherweise eine dreifache Pufferung, um die Grafikleistung zu verbessern, daher sollten Sie sie aktivieren.
• Der Typ der Grafikkarte, die Sie haben. Einige Grafikkarten verfügen möglicherweise bereits über Funktionen, die die dreifache Pufferung ersetzen oder ergänzen können, z. B. Fast Sync oder Enhanced Sync. Einige Grafikkarten sind möglicherweise nicht mit der dreifachen Pufferung kompatibel, daher sollten Sie sie deaktivieren. Einige Grafikkarten erfordern möglicherweise eine dreifache Pufferung, um Grafikprobleme zu beheben, daher müssen Sie sie aktivieren.
• Die Art des Bildschirms, den Sie verwenden. Einige Displays verfügen möglicherweise bereits über Funktionen, die die dreifache Pufferung ersetzen oder ergänzen können, z. B. G-Sync oder FreeSync. Einige Displays sind möglicherweise nicht mit der dreifachen Pufferung kompatibel, daher sollten Sie sie deaktivieren. Einige Bildschirme erfordern möglicherweise eine dreifache Pufferung, um Grafikprobleme zu beheben, daher müssen Sie sie aktivieren.

Im Allgemeinen können Sie versuchen, die dreifache Pufferung zu aktivieren oder zu deaktivieren, um den Unterschied in der Grafikleistung und Ihrer Erfahrung zu sehen. Wenn Sie der Meinung sind, dass die dreifache Pufferung Vorteile bietet, können Sie sie eingeschaltet lassen. Wenn Sie das Gefühl haben, dass die dreifache Pufferung zu einem Verlust führt, können Sie sie deaktivieren. Wenn du den Unterschied nicht spürst, dann kannst du ihn ignorieren.

Schlussfolgerung

Triple Buffering ist eine Technik, die verwendet wird, um die Grafikleistung auf einem Computer oder einer Spielekonsole zu verbessern. Diese Technik ermöglicht es, das zu verarbeitende Bild schneller und flüssiger darzustellen, ohne Nebenwirkungen wie Tearing oder Stottern zu verursachen.

Bei der dreifachen Pufferung werden drei Hintergrundpuffer verwendet, sodass die Grafikkarte drei Bilder gleichzeitig verarbeiten kann. Die dreifache Pufferung kann über Systemeinstellungen oder App-Einstellungen aktiviert werden. Die dreifache Pufferung hat Vor- und Nachteile, daher sollten Sie sie an Ihre Vorlieben und Bedingungen anpassen.