Результаты работы антиалиасинга GeForce3. API OpenGL.

28.04.2001


  Мы начнём наш обзор работы антиалиасинга под OpenGL на GeForce3 с серии тестов качества и производительности, попутно проводя сравнение с GeForce2 Ultra. Для демонстрации качества антиалиасинга каждой из карт приведены высококачественные скриншоты.
  Методы антиалиасинга различаются по способу реализации алгоритма, устраняющего эффект алиасинга – ступенчатости. Не так давно NVIDIA представляла антиалиасинг для GeForce и GeForce2. Этот метод антиалиасинга, известный как суперсэмплинг, прост в реализации, но для его работы требуется большой объём памяти. С учётом того, что полоса пропускания памяти ограничивает производительность, скорость в высоких разрешениях с максимальным значением суперсэмплинга не блистала.
  В GeForce3 NVIDIA стала применять различные технологии мультисэмплинга, которые позволяют повысить производительность антиалиасинга. При использовании мультисэмплинга графический процессор знает, что используется антиалиасинг, и генерирует сэмплы, необходимые для определения итогового цвета пикселя. Другими словами, в GeForce3 реализован аппаратный мультисэмплинг.
  Антиалиасинг — субъективная тема. Ведутся дискуссии не только о том, следует или нет использовать антиалиасинг, но и о том, какой тип антиалиасинга предпочтительней. Мы провели опрос участников форума касательно качества изображения при антиалиасинге, как это сделали и на Reverend´s 3D Pulpit, и ответы были настолько разными, что мы сделали вывод: не всегда существует правильный ответ. В некоторых случаях антиалиасинг может дать высококачественное изображение, но производительность будет столь мала, что его невозможно будет использовать. С другой стороны, производительность можно поднять, используя не такое высокое качество антиалиасинга, но тогда упадёт качество изображения.

Эталонное изображение без антиалиасинга — 1024x768

787kb

  Скриншоты, приводимые для данного сравнения, были сохранены в формате PNG, который допускает сжатие без потерь и поддерживает 48-битный truecolor. По своему качеству изображения очень близки к сохранённым в формате TGA, используемом для скриншотов в Quake 3.
  Хотя размер каждого снимка составляет всего около 800 КБ, вы сможете оценить качество работы различных методов антиалиасинга. Я советую вам сохранить изображения на вашем компьютере, а затем использовать режим слайдшоу из программы Ifranview. Это позволит вам выработать собственное мнение. К сожалению, скриншоты могут показать лишь качество, и наилучшим решением остаётся опробовать вещь перед покупкой, что затруднительно сделать в случае компьютерных компонентов.
  Обратите внимание, что скриншоты были получены при максимальной детализации и с выключенной компрессией текстур. Результаты тестов производительности были получены при детализации по умолчанию, с включённой компрессией текстур.
  Для оценки действия антиалиасинга является важным, чтобы скриншоты просматривались в "родном" разрешении 1024x768. Этого можно добиться, переключив через свойства дисплея разрешение рабочего стола Windows в режим 1024x768, желательно truecolor (32 бита).
  В драйвере Detonator версии 11.01 для антиалиасинга на GeForce3 доступны следующие опции.

Настройка антиалиасинга GeForce3

  Так как только GeForce3 для антиалиасинга использует технологию мультисэмплинга, опция Quincunx для GeForce и GeForce2, выполняющих антиалиасинг посредством суперсэмплинга, отсутствует.

Настройка антиалиасинга GeForce/GeForce2

  NVIDIA заявляет, что для нормальной работы с антиалиасингом в высоком разрешении требуется минимум 60 кадров в секунду. Давайте посмотрим на результаты тестов производительности в Quake III на demo001, полученные при настройках "высокое качество" и при выключенном звуке.



Quake III Arena — 2X антиалиасинг

  Следующие далее скриншоты иллюстрируют мультисэмпловые режимы антиалиасинга, доступные на GeForce3, в сравнении с суперсэмпловой технологией, использующейся на GeForce2 Ultra. Каждый скриншот был снят с одной и той же точки наблюдения, с точностью до нескольких пикселей. При изучении снимков фокусируйте своё внимание на следующих областях:

  • Прямые поверхности – края лестниц, решётки на полу, оконные карнизы
  • Искривлённые поверхности – на крыше и окнах (небо выключено специально)
  • Качество текстур – пол, правая стена, ниже центрального окна

  Действие в Quake III проносится стремительно и яростно, и маловероятно, что вы заметите детали графики во время игры. Однако далее мы сравним антиалиасинг под Direct3D и OpenGL, а Quake IIIвесьма ценится за высокодетальные текстуры.

2X суперсэмплинг и 2X мультисэмплинг

GeForce2 Ultra — 2X антиалиасинг

GeForce3 — 2X антиалиасинг

842kb 781kb

Производительность 2X антиалиасинга



Quake III Arena — антиалиасинг Quincunx

  Здесь сравнивается результат работы Quincunx на GeForce3 с режимом 4X на GeForce2 Ultra.

4X суперсэмплинг и Quincunx

GeForce2 Ultra — 4X антиалиасинг

GeForce3 — антиалиасинг Quincunx

872kb 740kb

Производительность антиалиасинга Quincunx



Quake III Arena — 4X антиалиасинг

  В последнем тесте сравниваются результаты работы 4X антиалиасинга на обеих картах.

4X суперсэмплинг и 4X мультисэмплинг

GeForce2 Ultra — 4X антиалиасинг

GeForce3 — 4X антиалиасинг

872kb 791kb

Производительность 4X антиалиасинга



Quake III Arena — заключение

  Я видел сотни скриншотов и провёл часы за игрой в Quake IIIс использованием режимов антиалиасинга на GeForce2 Ultra и GeForce3. Обобщённый вывод, к которому я пришёл, основан на Quake III (хотя я планирую провести похожее сравнение с Counter-Strike и Direct3D играми), и звучит так:

  • Суперсэмплинг в основном даёт лучшее качество изображения, но он также является самым медленным методом. Текстуры кажутся более чёткими и различимыми, даже по сравнению с эталонным изображением без антиалиасинга. Краевой антиалиасинг работает хорошо, особенно на искривлённых поверхностях.

  • Мультисэмплинг даёт лучшую производительность относительно суперсэмплинга, за счёт небольшой потери в качестве изображения. Краевой антиалиасинг при мультисэмплинге сравним с полученным при суперсэмплинге, хотя он не настолько эффективен на искривлённых поверхностях. При сравнении изображения с эталонным найти отличия в качестве текстур затруднительно.

  • Антиалиасинг Quincunx предлагает лучшую производительность, при том что краевой антиалиасинг весьма близок к 4X мультисэмплингу. Вообще, Quincunx — хороший компромисс в поиске баланса между качеством изображения и скоростью.

  Эффект "неровности краёв" был минимален по причине используемого высокого разрешения, и проявлялся только в редких местах, вроде лестниц.
  Я также тестировал антиалиасинг в Alice, которая построена на графическом движке Quake III, и в разрешении 1024x768 не почувствовал необходимости его использования. Хотя игра содержит яркие текстуры, которые хорошо сливаются друг с другом, изображение темнее, чем в Quake 3, что помогает скрыть эффекты алиасинга. Смысл – эффективность антиалиасинга также может варьироваться в зависимости от игры.
  Но погодите...
  Что произойдёт с качеством текстур, если мультисэмпловый антиалиасинг использовать совместно с анизотропной фильтрацией?

Антиалиасинг Quincunx с анизотропной фильтрацией

833kb

  Заметили разницу? Сравните этот скриншот с первым скриншотом Quincunx, или даже со скриншотом 4X суперсэмплинга на GeForce2 Ultra. Мы изучим влияние различных уровней анизотропной фильтрации на качество и производительность в другой раз, но уже сейчас тема выглядит многообещающе.



Результаты в AquaNox

  Мы с нетерпением ждём приближающихся игр, которые используют новые возможности DirectX 8. Вне всяких сомнений, AquaNox воплощает лучшую графику, которую я когда либо видел в игре.

Оценка AquaMarks в AquaNox с пиксельными шейдерами (PS)

Антиалиасинг выключен

Антиалиасинг Quincunx

Антиалиасинг выключен Антиалиасинг Quincunx


Результаты AquaNox — антиалиасинг Quincunx

AquaMarks с Quincunx

Антиалиасинг выключен

Антиалиасинг Quincunx

Антиалиасинг выключен Антиалиасинг Quincunx


tnaw xtennis

Оригинальные материалы, находятся на http://www.geocities.com/tnaw_xtennis/

Материал адаптировал ViC



Комментарий МИРа NVIDIA

  Итак, вы ознакомились со статьей одного из самых известных "железячников" Запада – tnaw xtennis. С другой стороны, нами готовится свой обзор GeForce3. Мы специально не перерабатывали/ не дополняли оригинальную статью, чтобы показать вам разницу в подаче материалов между российскими обозревателями и западными, ведь, наверняка, вы уже ознакомились с материалами по GeForce3, опубликованными на ведущих российских сайтах. В скором времени у вас появится возможность сравнить и наше обозрение долгожданной новинки NVIDIA.
  Кроме того, по тексту часто упоминается антиалиасинг методом суперсэмплинга у GeForce2. Более подробно вы можете прочитать о нем в нашем материале.

Обсудить/дополнить в конференции