图像撕裂问题及处理方法

什么是图像撕裂？

即一张图出现了错位的现象，如下图：

图像撕裂

那图像撕裂是如何形成的？

1. 图像的显示过程

• 图像 -> CPU将图片解码，交给GPU -> GPU进行图像的渲染 -> 存储到到帧缓存区 -> 视频控制器进行读取帧缓存区信息，并刷新部件(视频控制器只是负责帧缓存区与显示器的对应关系) -> 显示器逐行扫描显示。

2.图像撕裂形成原因

• 在视频控制器进行读取显示图像时，当当前这一帧的内容还未读取完成时，GPU将新的一帧内容提交到帧缓冲区并把两个帧缓冲区进行更新后，视频控制器就会把新的一帧数据的下半段显示到屏幕上，造成画面撕裂的现象。

• 既撕裂就是在于显卡输出帧的速度比显示器快，显示器的处理速度跟不上显卡，在显示器处理显卡丢过来的第1帧的时候，第2帧就又到了，导致同一个画面同时出现1、2两帧，撕裂就产生了。

如何解决图像撕裂？

1.垂直同步

• 垂直同步又称场同步（Vertical synchronization），从CRT显示器的显示原理来看，单个像素组成了水平扫描线，水平扫描线在垂直方向的堆积形成了完整的画面。显示器的刷新率受显卡DAC控制，显卡DAC完成一帧的扫描后就会产生一个垂直同步信号。

简而言之：垂直同步就是加锁，在当前读取的帧数据结束之前，不会读取下一帧的数据。

2.双缓冲区

• 双缓冲区是在帧缓存区中开辟两个缓冲区，一个缓冲区通过视频控制器进行当前帧数据的读取显示，另一个缓冲区进行接收下一帧GPU渲染的图像。两个缓冲区都执行结束，然后再交换缓冲区。

弊端：使用以上两个解决方案后，图像撕裂问题解决了，但是有引发了一个新问题掉帧/卡顿。

掉帧/卡顿的形成原因：在使用垂直同步和双缓冲区时，都有一个等待显示完成的过程，从而刷新的时间变慢，刷新频率减少，眼睛看到的图像就会变成卡顿。