二、画面撕裂 引入垂直同步+三重帧缓冲

画面撕裂

了解画面撕裂之前，需要先了解显示的原理

• 显示原理：显示器显示图像前，位图信息会被提前存储在帧缓冲区里，再由显示控制器从帧缓冲区读取数据，进行数模转化（数字信号处理为模拟信号），再由显示控制器，逐行扫描并显示。
• 撕裂原因：CPU/显卡完成图形计算，在GPU渲染时，每渲染一帧就存放到帧缓冲区，当渲染频率和刷新频率不一致时，显示刷新频率（固定频率，一般为60HZ，16ms一次）跟不上GPU的渲染频率，上一帧已经渲染完毕，但显示器却未及时显示，这个频率的不统一就会造成画面撕裂。

解决方案：垂直同步信号+三重缓冲区；

• 1.显示器每刷新一帧就发送垂直同步Vsync，向缓冲区获得数据再显示，使得渲染频率和刷新频率一致。
• 2.三重帧缓冲区组成了一个前缓冲区，两个后缓冲区的规格。程序来回向两个后缓冲区写入图像，每次显示器刷新时，前缓冲区就和最近完成写入的那个后缓冲区交换。即便有一个缓冲区要等待垂直同步信号，另外两个缓冲区还是可以来回写入图像。

注意：Android使用的是三重缓冲区+垂直同步信号；iOS使用的是双重缓冲区+垂直同步，苹果将CPU和GPU的计算能力优化到频率相一致，所以在Apple设备上也非常少的出现撕裂现象。

三重帧缓冲区之前还有双重帧缓冲区，双重缓冲区机制是，在GPU预先渲染一帧画面存入一个缓冲区内，以便视频控制器从缓冲区中读取并显示，当GPU将下一帧渲染好，GPU会直接让视频控制器从第二个缓冲区读取数据再显示。这就提高了效率也解决了画面撕裂，但同时出现了新问题，掉帧(延迟)现象。双重缓冲机制为了将帧缓存交换的时间和显示器刷新时间保持同步，帧缓存中的画面将会延后一个刷新周期被显示出来。所以引入三重缓冲区+垂直同步技术方案。

补充CPU和GPU各自特性
CPU：是运算核心，控制中枢；逻辑复杂，数据处理庞大；依赖性非常高，并发和时间片切换执行;
GPU：绘图运算的微处理器；GLSL语言就比较简单且执行快捷，处理逻辑少；计算单元能高并发，依耐性非常低；