Современные AGP-карты среднего уровня.
Сравнительный анализ GeForce 6600GT, GeForce 6800LE и Radeon 9800Pro.

25.07.2005


Качество 3D графики

Прежде всего, нам бы хотелось сравнить качество реализации таких функций 3D-графики, как антиалиасинг и анизотропная фильтрация, предлагаемых NVIDIA и ATI в своих продуктах. Ранее мы уже проводили исследования качества анизотропии на примере более старых карт обеих компаний, а так же описывали теоретические аспекты реализации антиалиасинга. Вы можете обратиться к этим материалам, что прояснить теоретические аспекты реализации этих функций. Сегодня же мы сравним качество их реализации на примере рассмотренных карт.


Полноэкранное сглаживание (антиалиасинг)

Сравнение качества антиалиасинга мы проведем на примере утилиты «Filtering & AA Tool» входящий в пакет тестов 3DMark 2005 Pro, а так же в реальных играх.

В тесте «Filtering & AA Tool» мы постарались представить вашему вниманию, как можно большее количество углов, представляющих собою границы полигонов, на одном единственном скрине. Таким образом, можно наиболее полно оценить эффективность работы используемых обеими компаниями паттернов.

Результаты сравнения качества сглаживания, которое дают карты на базе процессоров NVIDIA, GeForce 6600 GT и GeForce 6800 LE, мы упускаем, поскольку при предварительном анализе этих результатов мы нашли их аналогичными.


Режим АА/Карта

GeForce 6600/6800

Radeon 9800

OFF

2xQ (Quincunx)

Нет

4x

Фрагменты скрина, демонстрирующие качество сглаживания различных углов
(масштаб 1:1)

AA 2x – Преимущество алгоритмов сглаживания, используемых ATI, очевидно на очень острых и тупых углах. Углы же близкие к 45 градусам, плохо удались обеим картам

AA Quincunx – Интересный алгоритм используемый NVIDIA, позволяющий без дополнительных вычислительных затрат поднять качество сглаживания 2х, за счет некоторой деградации четкости текстур (подробнее см. статью «Антиалиасинг сегодня»). Результат сглаживания границ полигонов, режима Quincunx, на острых углах, чуть лучше, чем у ATI в режиме 2х. Но некоторое замыливание текстур (заметное на логотипе «3DMark») портит впечатление об этом режиме.

AA 4x – Самый популярный режим на достаточно мощных картах, коими являются объекты нашего исследования, и, поэтому, самый интересный. Результат, показанный ATI, на очень острых и тупых углах превосходен. На углах близких к 45 градусам лучше себя показывает NVIDIA, но в целом пальму первенства мы отдали бы все же ATI, поскольку именно на углах близких к горизонтали или вертикали, алиасинг наиболее обращает на себя внимание.


Анизотропная фильтрация

Используем тот же тест «Filtering & AA Tool» модифицировав текстурную и геометрическую модель подходящим для этого образом.


Режим АА/Карта

GeForce 6600/6800

Radeon 9800

1x

4x

8x

16x

Фрагменты скрина, демонстрирующие качество анизотропной фильтрации на различных углах (масштаб 1:1)

Результаты, показанные картами похожи, но наклонные поверхности на картах NVIDIA фильтруются все же лучше.

В чем же причина этого? Быть может, тест, с подкрашенными мип-уровнями, поможет ответить на этот вопрос?


Режим АА/Карта

GeForce 6600/6800

Radeon 9800

1x

4x

8x

16x

Фрагменты скрина, демонстрирующие качество трилинейной и анизотропной фильтрации (масштаб 1:1)

Интересные результаты. Мы видим, что NVIDIA использует довольно агрессивные оптимизации трилинейной фильтрации, используя в расчете, конечного цвета пикселя, лишь те из текселей, что находятся достаточно близко к границе мип-уровней. Причем эта функция используется даже в том случае, когда анизотропная фильтрация не задействована вовсе.

ATI таких алгоритмов оптимизации трилинейной фильтрации не использует и считает цвет пикселя по данным всего мип-уровня.

Может быть, это и есть причина несколько большей четкости текстур, которую дают рассмотренные карты NVIDIA на наклонных поверхностях?

Проверить это достаточно просто. Достаточно отключить в драйвере NVIDIA оптимизации трилинейной фильтрации (далее «TLF») и провести сравнение с картой ATI вновь. Для уменьшения объема графического материала, мы проведем такое сравнение только при максимальном уровне анизотропной фильтрации – 16х.

Режим АА/Карта

GeForce 6600/6800
(оптимизации TLF выкл)

Radeon 9800

16x

Очевидно, что качество фильтрации GeForce 6600/6800, на наклонных поверхностях, лучше, независимо от того, используются ли оптимизации трилинейной фильтрации или нет.

Теперь проведем аналогичное сравнение, но только с подкрашенными мип-уровнями:

Режим АА/Карта

GeForce 6600/6800
(оптимизации TLF выкл)

Radeon 9800

16x

Причина лучшего качества фильтрации GeForce 6600/6800, на наклонных поверхностях, здесь находит объяснение.

NVIDIA использует менее агрессивные алгоритмы оптимизации анизотропной фильтрации, в зависимости от угла наклона текстуры. Т.е., на так называемых «критических углах» уровень анизотропии на картах GeForce 6600/6800 падает в меньшей степени, нежели на карте Radeon 9800. Так же, можно заметить, что и сами «критические углы», на которых рассмотренные карты понижают уровень анизотропной фильтрации, несколько различны.

И, наконец, предлагаем Вам оценить влияние оптимизаций трилинейной фильтрации, при анизотропии, предлагаемых NVIDIA, на качество изображения в целом:

Анизотропия 16х

Очевидно, что оптимизации фильтрации, используемые NVIDIA, не бесплатны в плане влияния на качество изображения.

Оптимизации, используемые ATI, имеют свои недостатки, но уже в сравнении с рассмотренными картами NVIDIA (напомним, что отключить оптимизации, анизотропной фильтрации, драйвер ATI не предоставляет).

Как же, в таком случае, можно объективно сравнить скорость и качество изображения, которые дают рассмотренные карты? Как можно «уровнять» лучшее качество трилинейной фильтрации Radeon 9800, с лучшим качеством анизотропии на наклонных поверхностях GeForce 6600/6800?

Мы решили, что уравнивать в данном случае ничего не нужно. Фильтрация текстур рассмотренными чипами не идеальна. В погоне за скоростью своих карт, и ATI и NVIDIA используют различные алгоритмы оптимизации фильтраций по скорости.

Насколько эти оптимизации удачны, Вы уже могли оценить выше.

Мы будем сравнивать скорость и качество изображения, при тех настройках, что предлагаются производителями по умолчанию, и, прежде всего, обратим внимание на то, насколько отмеченные выше нюансы реализации анизотропной фильтрации и антиалиасинга заметны в реальных игровых приложениях.

Далее: Сравнение качества антиалиасинга и анизотропной фильтрации в играх