Che cos'è una catena di swap?
Una catena di scambio è una serie di framebuffer o posizioni nella memoria del computer, che vengono utilizzati per eseguire il rendering di un'immagine prima che venga visualizzata su un monitor effettivo o altro dispositivo. Ci sono sempre almeno due framebuffer in una catena di swap perché il primo, o attivo, buffer è generalmente identificato come quello attualmente mostrato sul display. Mentre viene visualizzato un framebuffer, il buffer successivo può essere renderizzato e preparato per la visualizzazione e quindi scambiato sul dispositivo, se necessario. L'uso di una catena di scambio può eliminare alcuni dei problemi che si verificano a causa di conflitti tra i tempi hardware e software, nonché artefatti grafici che possono apparire a causa del rendering direttamente sul dispositivo di visualizzazione.
Il modo in cui un'immagine viene mostrata su un monitor è davvero solo una questione di posizionare la corretta sequenza di numeri in una specifica area di memoria. Qualunque cosa si trovi in quest'area della memoria viene disegnata sullo schermo più volte al secondo. Viene disegnato uno schermo in linee orizzontali dall'angolo in alto a sinistra all'angolo in basso a destra. Il momento in cui lo schermo inizia il fotogramma successivo, quando si sposta dall'angolo in basso a destra dello schermo all'angolo in alto a sinistra, è noto come ritraccia verticale.
Le implementazioni di un buffer di swap attingono allo schermo solo durante il ritracciamento verticale. Se questo timing è disattivato o se un programma tenta di disegnare su uno schermo durante i periodi in cui viene eseguito il rendering di un fotogramma, può apparire un'anomalia grafica nota come lacrima. Ciò si verifica quando l'immagine nella memoria del dispositivo di visualizzazione viene improvvisamente modificata nel mezzo del rendering, facendo sì che un lato del display mostri l'ultimo fotogramma e il resto dello schermo mostri quello nuovo.
Trasformando una scena in anticipo in un framebuffer, il fotogramma successivo da visualizzare è già pronto e può essere rapidamente inserito nella memoria del display in modo che venga mostrato. Mentre viene visualizzata un'immagine, la successiva viene disegnata nel framebuffer inattivo, chiamato anche back buffer. Questo crea animazioni fluide ed effetti visivi che possono essere programmati esattamente per prevenire lo strappo.
Il termine "catena di scambio" è più comunemente noto come doppio buffering o triplo buffering, a seconda del numero di frame che vengono disegnati prima del framebuffer attivo. L'uso di algoritmi di temporizzazione in nanosecondi o millisecondi è una parte essenziale dell'uso di una catena di scambio per garantire che la frequenza dei fotogrammi massima del monitor non venga superata e che i programmi possano accelerare la propria elaborazione e risorse su un sistema. L'impiego di una catena di scambio, se correttamente implementato, può comportare animazioni fluide indipendentemente dalle proprietà di un dispositivo di visualizzazione o dalla quantità di tempo necessaria per eseguire il rendering di un singolo fotogramma di animazione.