Care netezire este mai bună? O privire de ansamblu rapidă a anti-aliasing în jocuri

Dezmințirea miturilor despre performanța plăcii video | Reconsiderarea miturilor existente

• Ne-am uitat la interfața PCI Express și am aflat de câte benzi PCIe sunt necesare pentru a obține performanțe maxime pe plăcile video moderne.
• Am explicat de ce arhitectura Maxwell a Nvidia funcționează bine la lățimea de bandă a memoriei redusă, experimentând o funcție API puțin cunoscută care măsoară lățimea de bandă a memoriei video și utilizarea magistralei PCIe.

În articolul de astăzi:

• Vom răspunde la întrebări legate de ieșirea imaginii și vom aborda problemele legate de alegerea dimensiunii afișajului, folosind HDTV și diverse tehnologii anti-aliasing.
• Să ne uităm la diferite tehnologii de conectare la afișaj: DVI, HDMI și DisplayPort, precum și la caracteristicile fiecărui standard.
• Să atingem problemele managementului eficienței și relația dintre costul și performanța hardware-ului.
• Să rezumam ceea ce știm deja și să încercăm să ne imaginăm ce ne așteaptă în viitor.

Dezmințirea miturilor despre performanța plăcii video | HDTV, dimensiunea afișajului și antialiasing

Ecranele HDTV vs PC

Mit: HDTV cu rate de reîmprospătare de 120/240/480Hz este mai bun pentru jocuri decât un afișaj de PC de 60Hz

În afară de ecranele 4K, aproape toate televizoarele HD sunt limitate la o rezoluție maximă de 1920x1080 pixeli. Ecranele PC au o rezoluție de până la 3840x2160 pixeli.

Astăzi, ecranele PC-urilor pot accepta semnale de până la 144 Hz, în timp ce televizoarele sunt limitate la 60 Hz. Nu lăsați specialiștii în marketing să vă confunde cu frecvențele de 120, 240 sau 480 Hz. Aceste televizoare sunt încă limitate la un semnal de intrare de 60 Hz, cu rate mai mari de reîmprospătare a ecranului obținute prin interpolarea cadrelor. De regulă, această tehnologie oferă o întârziere suplimentară. Pentru conținutul obișnuit de televiziune nu este important. Dar am demonstrat deja că acest lucru este esențial în jocuri.

În comparație cu standardele de monitorizare pentru computer, decalajul de intrare HDTV poate fi enorm (50, uneori chiar 75 ms). Dacă adăugați latența altor componente ale sistemului, va fi cu siguranță vizibilă. Dacă jucați pe un HDTV, asigurați-vă că „Modul joc” este activat. De asemenea, cel mai bine este să nu dezactivați setarea de 120 Hz, altfel jocul va arăta mai rău. Acest lucru nu înseamnă că toate televizoarele sunt complet nepotrivite pentru jocuri. Există modele care funcționează bine atunci când sunt conectate la un PC. Dar, în general, un monitor de computer merită mai bine costul. Pe de altă parte, dacă scopul tău principal este să te uiți la televizor și filme și nu există loc în cameră pentru două ecrane, atunci un HDTV este mai bine.

Mai mult nu este întotdeauna mai bine

Mit: Cu cât ecranul este mai mare, cu atât mai bine.

Dimensiunea afișajului este de obicei determinată de dimensiunea diagonală în inci: 24, 27, 30 inci și așa mai departe.

În timp ce aceste dimensiuni sunt grozave pentru a indica dimensiunea televizoarelor obișnuite și a televizoarelor moderne de înaltă definiție care primesc semnale la rezoluția lor, situația este oarecum diferită cu monitoarele PC.

Specificația principală a unui afișaj pentru PC, pe lângă dimensiune, este rezoluția acestuia, care este definită ca numărul de pixeli orizontali și verticali. HD are 1920x1080 pixeli. Cea mai mare rezoluție de afișare disponibilă comercial este 3840x2160 - aceasta este Ultra HD și este de patru ori mai mare decât HD. Imaginea de mai sus arată două capturi de ecran una lângă alta pentru comparație. Observați textul „Nivel SUS” din partea stângă. Acesta este unul dintre numeroasele erori minore ale interfeței pe care va trebui să le suportați în primele etape ale dezvoltării 4K dacă decideți să mergeți pe această cale.

Rezoluția monitorului în raport cu zona diagonală vizibilă este determinată de densitatea pixelilor. Odată cu apariția dispozitivelor mobile cu afișaje Retina, metrica standard de pixeli pe inch („PPI”) este adesea înlocuită cu „pixeli pe grad”. Aceasta este o măsură mai generală care ia în considerare nu numai densitatea pixelilor, ci și distanța de vizualizare. Cu toate acestea, atunci când discutăm despre monitoarele de PC unde distanțele de vizualizare sunt standard, putem folosi pixeli pe inch.

Steve Jobs a spus că 300ppi era un fel de număr magic pentru dispozitivele care se află la 25-30 cm distanță de ochi și au existat multe dezbateri despre cât de drept a avut. Cu toate acestea, s-a ținut de cuvintele sale, iar astăzi este standardul acceptat pentru afișajele de înaltă rezoluție.

După cum puteți vedea, ecranele PC-urilor mai au loc să crească în ceea ce privește densitatea pixelilor. Dar dacă poți cumpăra un display mai mic, cu o rezoluție mai mare, toate celelalte lucruri fiind egale, e mai bine să faci asta. Diagonalele mari sunt utile în cazurile în care lucrați cu afișajul la o distanță mai mare decât de obicei.

Avantajele și dezavantajele rezoluțiilor înalte

Cu cât rezoluția este mai mare, cu atât sunt mai mulți pixeli pe ecran. În timp ce mai mulți pixeli tind să producă imagini mai clare, sarcina pe GPU crește. Așadar, atunci când actualizați afișajul, va trebui să actualizați și adaptorul grafic, deoarece panourile de înaltă rezoluție necesită de obicei un GPU mai puternic pentru a menține aceleași niveluri de frecvență a cadrelor.

Pe de altă parte, rezoluția mai mare reduce nevoia de anti-aliasing (încărcare mare a GPU). Un efect numit „aliasing” încă apare și apare ca „pâlpâire” în scenele cu mișcare rapidă, dar nu este la fel de vizibil ca la rezoluții mai mici. Acest lucru este bun deoarece sarcina anti-aliasing crește proporțional cu rezoluția.

Subiectul netezirii merită o discuție separată.

Nu toți algoritmii de netezire sunt creați în mod egal

Mit: FXAA/MLAA este mai bun decât MSAA sau CSAA/EQAA/TXAA/CFAA. Ce înseamnă aceste abrevieri?

Mit: FXAA/MLAA și MSAA sunt alternative una la alta

Subiectul netezirii este destul de confuz și adesea induce în eroare consumatorii și cu un motiv întemeiat. Este dificil să navighezi în numărul imens de tehnologii și acronime (care sunt, de asemenea, similare între ele), care sunt adesea folosite exclusiv în scopuri de marketing. În plus, jocuri precum Rome II și BioShock: Infinite nu explică clar ce tip de anti-aliasing folosesc, lăsându-vă să ghiciți. Vom încerca să vă ajutăm să vă dați seama.

Există de fapt două metode principale de anti-aliasing: multi-sampling și post-procesare. Ambele metode abordează aceeași problemă de calitate a imaginii, dar funcționează diferit și au dezavantaje diferite. Există o altă categorie de abordări experimentale ale anti-aliasing care sunt rareori implementate în jocurile comerciale.

Uneori veți întâlni metode care și-au pierdut relevanța sau chiar nu au reușit să devină populare în rândul dezvoltatorilor. În primul rând, acesta este SSAA - sarcina de calcul pe GPU atunci când se folosește acest tip de anti-aliasing a fost prohibitiv de mare, iar această tehnologie a fost păstrată până acum doar în setarea „ubersampling” din The Witcher 2). Și, de exemplu, Nvidia SLI AA nu a reușit niciodată să câștige popularitate. În plus, unele metode sunt concepute pentru a combate texturile transparente în setările MSAA. Acestea nu sunt tehnologii anti-aliasing separate, ci adaptări ale MSAA. Astăzi nu le vom discuta în detaliu.

Tabelul de mai jos descrie pe scurt diferențele dintre cele două metode principale. Clasele A/B nu sunt standarde, încercăm doar să simplificăm clasificarea.

Avantajul metodelor MSAA, în special a celor cu un număr mare de probe, este că pot păstra mai bine nivelul de claritate. MLAA / FXAA, de exemplu, fac imaginea mai moale sau puțin neclară. Cu toate acestea, creșterea calității MSAA risipește resursele de memorie video și reduce viteza de redare a ecranului, deoarece trebuie randați mai mulți pixeli. În funcție de configurație, memoria de la bord poate pur și simplu să nu fie suficientă sau impactul asupra performanței MSAA poate fi prea semnificativ. Prin urmare, clasificăm MSAA drept Premium Class A.

Mai simplu spus, metodele de eșantionare multiplă din clasa A procesează pixeli suplimentari (mai mari decât rezoluția nativă a afișajului). Numărul de probe suplimentare este de obicei exprimat ca factor. De exemplu, este posibil să vedeți adesea o valoare de „4x MSAA”. Cu cât raportul este mai mare, cu atât este mai mare calitatea, dar și impactul asupra performanței memoriei video și a ratelor de cadre.

Clasa A+: Combinație de antialiasing Clasa A și Clasa B?

Majoritatea oamenilor tind să creadă că MSAA și FXAA/MLAA sunt alternative unul la celălalt. De fapt, acestea pot fi activate în același timp, deoarece o metodă se bazează pe randare, iar cealaltă se bazează pe post-procesare. Cu toate acestea, oportunitatea ca aceștia să lucreze împreună este foarte controversată, deoarece în acest caz există argumente pro și contra (de exemplu, claritatea devine mai mică decât atunci când se utilizează numai MSAA, dar cu anti-aliasing de texturi transparente, pe care MSAA nu o acceptă). Există încercări de a combina mai eficient cele două metode atunci când se implementează un filtru temporal, deși astfel de abordări nu au devenit încă populare. Cel mai frapant exemplu este SMAA, iar cel mai nou este Intel CMAA (vezi linkul din articol). Am clasificat aceste metode ca „A+”. Acestea variază foarte mult în ceea ce privește calitatea/prețul, dar la setări mai ridicate pot consuma și mai mult calcul și memorie video decât MSAA.

Clasa B include metode bugetare (din punct de vedere al utilizării resurselor). Acestea sunt aplicate după ce scena a fost redată în format raster. Nu folosesc aproape nicio memorie (vezi datele exacte despre această problemă în prima parte a articolului) și sunt procesate mult mai rapid decât metodele de clasă A, cu un impact mai mic asupra ratei cadrelor. Dacă jocul este lansat la o anumită rezoluție, atunci în cele mai multe cazuri acest algoritm poate fi activat și puteți evalua cu ochii tăi modificările de calitate a imaginii atunci când această opțiune este activată. Acesta este motivul pentru care clasificăm SMAA/MLAA/FXAA drept metode de anti-aliasing de clasă B „eficiente din punct de vedere al costurilor”. Metodele de clasă B nu se bazează pe eșantioane suplimentare și nu există 2x FXAA sau 4x MLAA. Antialiasing este fie activat, fie dezactivat.

După cum puteți vedea, atât AMD, cât și Nvidia implementează MSAA și FXAA/MLAA în felul lor. În timp ce calitatea imaginii poate varia ușor, clasele de bază rămân în esență aceleași. Rețineți că MLAA de la AMD necesită mai multe resurse, dar oferă o calitate puțin mai mare în comparație cu FXAA de la Nvidia. MLAA folosește, de asemenea, puțin mai mult VRAM (vezi datele noastre despre Roma II în prima parte a articolului), în timp ce FXAA nu necesită VRAM suplimentar.

Credem că activarea MSAA la 4K este exagerată. În loc de o imagine frumoasă, am fi preferat un frame rate mai mare, care, la o rezoluție de 3840x2160 pixeli, poate fi foarte scăzută. În plus, FXAA și MLAA funcționează destul de bine în 4K. Faptul este că la rezoluții scăzute, antialiasingul MSAA este aproape necesar pentru a obține o claritate optimă, dar valoarea sa devine mai controversată pe măsură ce densitatea pixelilor crește.

Alegeți între rate mari de reîmprospătare cu latență scăzută sau precizie mai mare a culorii la unghiuri largi de vizualizare

Panourile mari se bazează în mod obișnuit pe două tehnologii: cristale lichide super răsucite (TN), care are viteză mai mare, dar precizie mai mică a culorii și unghiuri de vizualizare limitate, și comutare în plan (IPS), care răspunde mai lent, dar îmbunătățește reproducerea culorilor și mai larg. unghiuri de vizualizare.

Din păcate, nu există încă panouri 4K (2160p) capabile să suporte o rată de reîmprospătare de 120 Hz și probabil că nu vor apărea prea curând. Vom explica motivul acestui lucru în secțiunea următoare. Credem că ecranele pentru jocuri vor rămâne la rezoluții 1080p - 1440p pentru câțiva ani de acum înainte. În plus, panourile IPS care funcționează la 120 Hz sunt practic inexistente.

Monitoarele 1080p rămân opțiunea cu cea mai bună valoare, deoarece Asus PG278Q ROG Swift, care oferă cu 70% mai mulți pixeli, costă de câteva ori mai mult. Prețurile pentru monitoare de gaming funcționale și de înaltă calitate (1080p, 120/144Hz) încep de la 280 USD. Asus VG248QE cu diagonala de 24 de inchi nu este cel mai ieftin monitor. Cu toate acestea, a primit premiul nostru Smart Buy în recenzie „Asus VG248QE: monitor pentru jocuri de 24 de inchi cu rata de reîmprospătare de 144 Hz pentru 400 USD”. Printre opțiunile alternative cu rezoluție 1080p, aș dori să remarc BenQ XL2420Z/XL2720T și Philips 242G5DJEB.

Dacă bugetul este foarte limitat, atunci va trebui să sacrifici suportul de 120 Hz. Dar nu fi supărat. Începând cu gama de prețuri de 110 USD, există o mulțime de monitoare rapide de 60 Hz 1080p pe piață. La acest pret gasesti modele cu timp de raspuns de 5 ms. Dintre toată varietatea, iese în evidență popularul model Acer G246HLAbd pentru 140 USD.

Dezmințirea miturilor despre performanța plăcii video | DVI, DisplayPort, HDMI: asemănări și diferențe

Plăcile video moderne au de obicei trei conectori diferiți: DVI, DisplayPort și HDMI. Cum sunt ele diferite unele de altele? Și care sunt mai bine de folosit?

Mit: Toți conectorii digitali sunt la fel

GeForce GTX 780 Ti din imaginea de mai sus are patru ieșiri de afișare. În stânga este conectorul DisplayPort. HDMI este în centru. În dreapta sunt doi conectori cu două canale: DVI-I (mai jos) și DVI-D (sus). Cum sunt ele diferite unele de altele?

Primul pas în lumea digitală: DVI

DVI a fost introdus în 1999 pentru a înlocui VGA (interfață analogică) și și-a făcut bine treaba. DVI este prezentat în diverse formate: DVI-A este complet analogic, DVI-D este complet digital și DVI-I integrează interfețe analogice și digitale. În plus, interfețele DVI-D și DVI-I pot fi single sau dual-link.

Majoritatea plăcilor video moderne folosesc interfețe cu două canale. Diagrama prezentată mai sus vă va ajuta să înțelegeți ce conector are cardul dumneavoastră. Este foarte important să evitați cablurile DVI single link! În exterior, sunt identice cu cablurile cu două canale, dar conectorii lor nu au patru pini centrali. Un cablu DVI cu o singură legătură nu vă va permite să utilizați un card/un afișaj cu rezoluție mai mare și este posibil să nu înțelegeți imediat de ce.

Astăzi, DVI este cel mai popular standard de conectare la PC. Dar este considerat învechit și este planificat să fie eliminat treptat în 2015, așa că este mai bine să luați în considerare o interfață alternativă pentru versiunile viitoare. Spre deosebire de interfețele mai moderne, nu poate transmite un semnal audio (deși a fost creată o versiune care implementează audio prin USB). În plus, DVI are cel mai mare conector fizic.

HDTV și HDMI

HDMI oferă multe dintre caracteristicile convenabile găsite pe televizoare. Interfața poate transmite simultan semnale audio și video. Deși vine în mai multe dimensiuni fizice, nu există nicio confuzie cu versiunile I/A/D și cu un singur/dual canal, ceea ce îl face mai ușor de utilizat.

Principalul dezavantaj al HDMI este că este un standard proprietar care necesită o taxă de licență pentru utilizare. Fiecare producător care dorește să folosească HDMI în produsele lor trebuie să plătească o taxă unică, plus o taxă de licență pe unitate. Utilizarea siglei HDMI reduce taxele, motiv pentru care sigla HDMI este omniprezentă pe ambalajul diferitelor produse.

DisplayPort: fără drepturi de autor și mai multe caracteristici

Când în 2005 toată lumea a înțeles deja că DVI devine învechit, Video Electronics Standards Association (VESA) a dezvoltat un nou standard cu capabilități extinse pentru a-l înlocui, iar DisplayPort a apărut în 2006. La fel ca HDMI, DisplayPort poate transporta audio și video. În plus, versiunea 1.3, lansată chiar anul acesta, oferă în prezent cea mai mare lățime de bandă disponibilă pe orice conector de afișare pentru consumatori (32,4 Gbps sau 25,92 Gbps dacă pierderea nu este inclusă).

Conector DisplayPort extern

De remarcat este și interfața Intel Thunderbolt, care combină PCIe, DisplayPort și conexiunea de alimentare DC într-un singur cablu. Dar, în contextul articolului nostru, acest conector este în esență similar cu DisplayPort 1.1, așa că nu îl vom lua în considerare. Thunderbolt 2, prezent în Apple Retina 2013 MacBook Pro, include DisplayPort 1.2A.

Comparația a trei interfețe digitale

HDMI 2.0 și DisplayPort 1.3

În decembrie 2010, Intel, AMD și alte câteva companii au discutat despre eliminarea suportului pentru tehnologiile DVI-I, VGA și LVDS din 2013 până în 2015 și, în schimb, trecerea la DisplayPort și HDMI. Ei au spus: „Interfețele vechi precum VGA, DVI și LVDS nu mai sunt la înălțime, iar noile standarde precum DisplayPort și HDMI oferă în mod clar conectivitate îmbunătățită și sunt mai rezistente la viitor. În opinia noastră, interfața pentru viitoarele monitoare este DisplayPort 1.2, iar pentru televizoare - HDMI 1.4a".

HDMI 2.0 a fost introdus oficial în septembrie 2013, deși produsele care acceptă standardul sunt încă rare. Interfața acceptă în mod nativ standardul 4K 60Hz, împreună cu o serie de funcții noi, în mare parte valoroase pentru piața TV.

După cum am menționat, DP 1.3 a fost introdus recent (deci este posibil ca dispozitivele compatibile să vină până la sfârșitul acestui an). Standardul extinde lățimea de bandă disponibilă la 32,4 Gbps, de la 18 Gbps pentru HDMI 2.0. Jucătorii vor fi interesați de proiectul FreeSync al AMD, care a fost inclus recent în interfața DisplayPort 1.2a. Ei introduc un standard industrial numit Adaptive-Sync, care include rate de reîmprospătare dinamice. Va trebui să aflăm dacă poate depăși tehnologia G-Sync a Nvidia.

Nu este dăunător să visezi: 4K la 120 Hz

Mit: în curând vei putea juca la rezoluție 4K cu o rată de reîmprospătare de 120 Hz.

Pentru a juca la 4K și 120Hz, aveți nevoie de două cabluri HDMI 2.0 sau un cablu DP 1.2a, precum și de o placă video care acceptă astfel de ieșiri. În prezent, doar GeForce GTX 980 și 970 de la Nvidia pot oferi acest lucru. Principalele obstacole în calea implementării unei astfel de configurații sunt lipsa completă a panourilor 4K de 120 Hz și puterea enormă de procesare a GPU-ului necesară pentru a oferi o rată confortabilă de cadre de 60 FPS. Acești factori sunt cei care împiedică această perspectivă să se dezvolte astăzi. Pentru cel puțin încă câțiva ani, va trebui să alegeți între jocuri la 1440p la 120Hz și 2160p la 60Hz.

Concluzii despre conectorii de afișare

DisplayPort este gata să înlocuiască DVI pe ecranele PC-ului, deoarece este fără drepturi de autor, are caracteristici suplimentare, compatibilitate avansată și suport extins în industrie. O alternativă viabilă este HDMI, deși este mai orientat către televizoare.

Astăzi, în majoritatea cazurilor puteți utiliza DVI, DP sau HDMI. Veți avea nevoie de conectori specifici în următoarele situații:

1. Doriți să jucați la rezoluții mai mari de 2560x1600 pixeli. Apoi veți avea nevoie de DisplayPort 1.2a.
2. Doriți să utilizați Nvidia G-Sync. Apoi veți avea nevoie de DisplayPort 1.2a (doar acesta îl acceptă).
3. Doriți să conectați mai multe dispozitive la o singură ieșire (prin intermediul unui hub). Apoi veți avea nevoie de DisplayPort 1.2a.
4. Doriți să trimiteți audio și video către monitor sau televizor printr-un singur cablu. Apoi veți avea nevoie de HDMI sau DisplayPort
5. Ai nevoie de compatibilitate cu dispozitivele VGA. Apoi veți avea nevoie de DVI-I (sau de un adaptor activ).

Tehnologii specifice: Mantle, ShadowPlay

Să fim clari: suntem recunoscători AMD și Nvidia pentru munca lor de pionierat și angajamentul de a împinge experiența PC-urilor de gaming la limite.

API-uri de nivel scăzut: AMD Mantle

Mantle este conceput pentru a oferi dezvoltatorilor posibilitatea de a controla direct hardware-ul, urmând pașii lui Glide. Unii dintre voi sunteți probabil prea tineri pentru a înțelege de ce această comparație este atât de importantă.

Tehnologia Glide a fost introdusă de 3dfx pentru a completa și a reflecta cu exactitate capacitățile grafice ale plăcii sale grafice Voodoo. În anii 1990, OpenGL a fost o provocare majoră pentru hardware, iar Glide avea un set de caracteristici mai mic, care era mai ușor de învățat și implementat. Principalul dezavantaj al API-ului a fost că era legat de produse 3dfx - similar cu modul în care Mantle este legat de hardware-ul AMD astăzi.

În cele din urmă, driverele DirectX și OpenGL cu drepturi depline s-au maturizat, rezultând o varietate de produse suplimentare (și amintește cineva de Riva TNT?). Aceste evoluții au eclipsat în cele din urmă rolul lui Glide ca API de bază.

AMD pariază pe Mantle, ceea ce este destul de interesant. Cu ecosistemele stabilite bazate pe OpenGL și DirectX, necesitatea unui nou API de nivel scăzut este foarte discutabilă, deși AMD spune că dezvoltatorii pledează pentru aceasta.

Astăzi, doar câteva jocuri acceptă Mantle. SDK-ul este în versiune beta și este în prezent limitat la o mână de dezvoltatori selectați de AMD. propriile noastre teste ( AMD Mantle: Testare aprofundată a API-ului grafic) a arătat că principalul avantaj al Mantle este reducerea încărcăturii pe procesor; ca urmare, acest API este cel mai util pentru configurațiile cu procesoare cu costuri reduse în combinație cu subsisteme grafice de înaltă performanță.

Credem că succesul lui Mantle depinde în cele din urmă de doi factori:

1. Mantle este destul de ușor de codat, iar dezvoltatorii nu vor avea probleme la portarea jocurilor DirectX/OpenGL.
2. Beneficiile de performanță ale Mantle ar trebui extinse la platformele entuziaste

Informații suplimentare susținute de rezultatele testelor pot fi găsite în recenzia corespunzătoare, link-ul către care este furnizat mai sus.

Anti-aliasing temporal avansat: Nvidia TXAA

De foarte multe ori, ideile inovatoare trec neobservate mult timp. Un astfel de exemplu este tehnologiile anti-aliasing bazate pe post-procesare MLAA și FXAA, pe care le-am clasificat ca fiind Clasa B.

O analiză suplimentară a anti-aliasing ne aduce la o tehnologie care este disponibilă numai pe Nvidia și doar în câteva jocuri. Se bazează pe faptul că unul dintre cele mai enervante artefacte ale imaginii, numit pâlpâire, apare din cauza mișcării prin cadre. Analizând nu doar un cadru, ci și secvența acestora, puteți prezice unde vor apărea aceste artefacte și le puteți compensa.

TXAA de la Nvidia este o variație a tehnologiei MSAA.Compania spune că „TXAA folosește o serie de modele în interiorul și în afara pixelului, combinate cu mostre din cadrele anterioare”. Prin urmare, vă puteți aștepta ca calitatea imaginii să o depășească pe cea oferită de algoritmii anti-aliasing Clasa A, dar cu prețul unei și mai multe memorie și FPS.

Cu o dezvoltare suficientă, tehnologiile anti-aliasing cu eșantionare multiplă temporală ar putea deveni noua noastră clasă „A+”. Ne-am dori, de asemenea, să vedem versiuni de MLAA/FXAA care utilizează cadre anterioare în plus față de cadrele actuale atunci când calculăm post-procesarea. Suntem dispuși să pariem că informațiile suplimentare vor contribui în mare măsură la îmbunătățirea calității imaginii.

G-Sync și FreeSync: refuzul compromisurilor V-sync

Am acoperit deja tehnologia Nvidia G-Sync în recenzia corespunzătoare, în el veți găsi informații mai detaliate despre această dezvoltare.

Am menționat și tehnologia FreeSync, care a fost introdusă în standardul DisplayPort 1.2a sub denumirea de Adaptive-Sync. AMD a anunțat recent că lucrează cu MStar, Novatek și Realtek pentru a introduce unități de scalare capabile să conducă următoarea generație de monitoare compatibile cu FreeSync. Potrivit companiei, noile plăci video acceptă deja rate dinamice de cadre în jocuri, iar restul ecosistemului ar trebui să ajungă din urmă în 2015.

Aș dori să mulțumesc încă o dată Nvidiei pentru munca sa inovatoare și AMD pentru implementarea standardelor gratuite, deschise, care nu vor afecta portofelele jucătorilor.

Alte tehnologii specifice care merită luate în considerare

Mai jos este o listă de tehnologii specifice care sunt utilizate în situații specifice, de exemplu, permițând funcționarea mai multor monitoare sau carduri, jocuri stereoscopice, înregistrarea jocului și așa mai departe. Am inclus link-uri către site-ul web al fiecărui furnizor pentru referințe suplimentare.

Fizica Computing pe GPU

La același nivel de frecvență de ceas (4 GHz), chiar Core i7-4770Kîn realitate oferă un ușor avantaj în comparație cu un Core i7-950 vechi de cinci ani, asociat cu un overclockat. GeForce GTX 690. Ca exemplu, vă puteți uita comparație în 3DMark . Core i7-4770K oferă un avantaj notabil doar la testele de fizică și combinate. Pentru a stoarce un cadru suplimentar într-o altă comparație 3DMark, cipul bazat pe Haswell a trebuit să fie overclockat la 4,6 GHz. Pe scurt, PC-urile moderne pentru jocuri au un impact redus asupra performanței asupra procesoarelor. Cel mai probabil, procesorul va trebui actualizat dacă aveți o platformă foarte veche. Atunci când alegeți un nou model, acordați atenție noului nostru o serie de articole dedicate celor mai bune procesoare pentru jocuri, ceea ce face o treabă bună de a arăta că procesoarele de peste 200 USD merită mai puțin costul.

GPU-urile sunt o poveste puțin diferită. Banii cheltuiți în plus fac o diferență reală în nivelurile de performanță. Pentru mai multe informații verificați cu cea mai recentă analiză a celor mai bune plăci grafice pentru jocuri. Un cuvânt de precauție: deși configurațiile SLI/CrossFire pot fi atractive în ceea ce privește prețul/performanța, rețineți că două GPU-uri nu se scalează întotdeauna liniar. Și nu toate jocurile acceptă astfel de tehnologii. Prin urmare, pentru început, este mai bine să vă uitați la o placă video rapidă.

Dezmințirea miturilor despre performanța plăcii video | Să rezumam

Există multe mituri în jurul conceptului de performanță a plăcii grafice și cu siguranță nu le putem acoperi pe toate. Dar am încercat să risipim pe cei mai populari dintre ele și să răspundem la întrebările frecvente. De asemenea, am atins parțial întregul ecosistem de ieșire a imaginii, din care fac parte plăcile video.

În procesul de creare a acestui material, am introdus două concepte noi: teste la „40 dB (A)”, și clasificarea tehnologiilor anti-aliasing în A+/A/B, care, în opinia noastră, este necesară în lumina numărul mare de versiuni și metode diferite de anti-aliasing.

Am deschis noi posibilități de măsurare și comparare a lățimii de bandă a memoriei video (din cunoștințele noastre, nimeni nu a făcut acest lucru până acum), precum și de comparare a plăcilor video ținând cont de pachetul termic și de reglarea temperaturii, în loc de măsurători pure de frame rate.

Am clarificat (sperăm) concepte atât de confuze precum impactul PCIe asupra performanței, posibilitatea unui blocaj pe această magistrală, modul în care funcționează anti-aliasing, memoria video, modul în care conectorii de afișare diferă unul de celălalt, de ce diferiți producători oferă tehnologii proprietare și modul în care plăcile video reduc viteza la supraîncălzire.

Toate informațiile au fost colectate în trei articole. Sperăm că vor fi o referință utilă atât pentru constructorii experimentați, cât și pentru jucătorii care doresc să profite la maximum de sistemele lor. La urma urmei, cunoștințele suplimentare nu sunt niciodată de prisos.

Am vorbit despre conceptul de valoare a produsului dintr-o perspectivă mai subiectivă decât comparațiile noastre standard preț/performanță. În timpul discuției, împreună cu conceptele deja stabilite de rata medie a cadrelor, rata dinamică a cadrelor și chiar fluctuațiile timpului de cadre, au fost atinse funcții mai greu de evaluat, cum ar fi tehnologiile de valoare adăugată specifice producătorului.

• Am dori să extindem testele de 40 dB(A) și să adăugăm teste de 50 dB(A) pentru noile plăci grafice, inclusiv mostre ale partenerilor de la AMD și Nvidia
• Am dori să aruncăm o privire mai atentă asupra noilor platforme Haswell-E și a celor mai recente plăci grafice bazate pe Maxwell
• Dorim să le mulțumim cititorilor noștri care nu se obosesc să citească articole lungi și tehnice și să lase comentarii valoroase. Sperăm ca acest lucru să continue!

Liniile pâlpâitoare și diferitele artefacte ale imaginii provoacă senzații neplăcute nu numai în jocuri. Soluția la această problemă este supraeșantionarea antialiasing (supersampling).

Supersampling (SSAA) este cea mai simplă și mai directă metodă anti-aliasing. Constă în faptul că imaginea este calculată într-o rezoluție virtuală de câteva ori mai mare decât rezoluția reală a monitorului PC-ului, după care este scalată și filtrată până la rezoluția finală.

În acest caz, culoarea fiecărui pixel de rezoluție reală este calculată pe baza mai multor subpixeli ai celui virtual. Acest lucru vă permite să îmbunătățiți semnificativ calitatea imaginii, dar, în același timp, sarcina acceleratorului crește de mai multe ori, iar viteza, în consecință, scade, adică placa grafică calculează o rezoluție care va fi mai mare decât rezoluția monitorului.

Imaginea este redusă înainte de scoatere. Acest lucru face ca marginile să fie mai moi, iar imaginea pare mai naturală. Driverele AMD Radeon oferă această caracteristică sub numele de „Virtual Super Resolution”, în timp ce produsele NVIDIA o oferă sub numele de „DSR-Factor” – ambele necesită o placă grafică foarte puternică.

Multe modele moderne de monitoare oferă capacitatea de supraeșantionare chiar și fără funcții speciale ale driverului. Tu însuți vei putea reduce scara dacă rezoluția este prea mare. Cu toate acestea, mai întâi trebuie să configurați driverul plăcii video astfel încât să iasă cea mai înaltă rezoluție posibilă și abia apoi să reglați scala folosind capacitățile monitorului.

De asemenea, puteți utiliza utilitarul gratuit de rezoluție personalizată, care efectuează pașii necesari doar făcând clic pe mouse.

Funcționează astfel: în partea din stânga sus a meniului, monitorul conectat ar trebui să fie marcat ca „activ”. Dacă nu apare automat, selectați-l din meniul derulant. Acum puteți specifica o rezoluție mai mare utilizând butonul Adăugare. Apoi, trebuie să testați care este cea mai înaltă rezoluție pe care o puteți utiliza.

Important: La început, puteți ajusta orice rezoluție - limitele tehnice sunt determinate doar de setările jocului și de capacitățile plăcii dvs. grafice.

De exemplu, pentru monitoarele cu rezoluție Full HD (1920x1080 pixeli) și un conector DisplayPort, valoarea limită este de 2560x1440 pixeli.

Verificarea acestui lucru este destul de simplă: noua rezoluție este utilizabilă imediat după o repornire. Dacă setați rezoluția prea mare, ecranul rămâne negru. Pentru a readuce imaginea pe ecranul monitorului, porniți sistemul de operare Windows în modul sigur.

În modul sigur, sistemul de operare începe să utilizeze un set limitat de drivere. De asemenea, programele nu sunt lansate de la pornire.

Pentru a porni computerul în modul sigur la pornirea sistemului, apăsați tasta F8. Atenție: acest buton trebuie apăsat chiar de la început, adică înainte de apariția sigla Windows. Dacă ați ratat momentul potrivit și a reușit să apară sigla Windows, așteptați până când sistemul de operare se termină de încărcat, apoi reporniți computerul și încercați din nou.

FOTO: Nikolaus Schäffler; Companii de productie

Jocurile moderne folosesc din ce în ce mai multe efecte grafice și tehnologii care îmbunătățesc imaginea. Cu toate acestea, dezvoltatorii de obicei nu se obosesc să explice ce fac exact. Când nu ai cel mai puternic computer, trebuie să sacrifici unele dintre capacități. Să încercăm să vedem ce înseamnă cele mai comune opțiuni grafice pentru a înțelege mai bine cum să eliberați resursele PC cu impact minim asupra graficii.

Filtrare anisotropic
Atunci când pe monitor este afișată orice textură care nu este în dimensiunea inițială, este necesar să introduceți pixeli suplimentari în ea sau, dimpotrivă, să eliminați pe cei suplimentari. Pentru a face acest lucru, se folosește o tehnică numită filtrare.

triliniar

anizotrop

Filtrarea biliniară este cel mai simplu algoritm și necesită mai puțină putere de calcul, dar produce și cele mai proaste rezultate. Trilinear adaugă claritate, dar totuși generează artefacte. Filtrarea anizotropă este considerată cea mai avansată metodă de eliminare a distorsiunilor vizibile pe obiectele care sunt puternic înclinate față de cameră. Spre deosebire de cele două metode anterioare, combate cu succes efectul de gradare (atunci când unele părți ale texturii sunt neclare mai mult decât altele, iar granița dintre ele devine clar vizibilă). Când utilizați filtrarea biliniară sau triliniară, textura devine din ce în ce mai neclară pe măsură ce distanța crește, dar filtrarea anizotropă nu are acest dezavantaj.

Având în vedere cantitatea de date procesate (și pot exista multe texturi de înaltă rezoluție pe 32 de biți în scenă), filtrarea anizotropă este deosebit de solicitantă pentru lățimea de bandă a memoriei. Traficul poate fi redus în primul rând prin compresia texturii, care este acum folosită peste tot. Anterior, când nu se practica atât de des, iar capacitatea memoriei video era mult mai mică, filtrarea anizotropă reducea semnificativ numărul de cadre. Pe plăcile video moderne, aproape că nu are niciun efect asupra fps.

Filtrarea anizotropă are o singură setare a factorului de filtru (2x, 4x, 8x, 16x). Cu cât este mai sus, cu atât texturile arată mai clar și mai natural. De obicei, cu o valoare mare, artefactele mici sunt vizibile numai pe cei mai exteriori pixeli ai texturilor înclinate. Valorile 4x și 8x sunt de obicei destul de suficiente pentru a scăpa de partea leului de distorsiuni vizuale. Interesant este că atunci când treceți de la 8x la 16x, penalizarea performanței va fi destul de mică chiar și în teorie, deoarece procesarea suplimentară va fi necesară doar pentru un număr mic de pixeli nefiltrați anterior.

Shaders
Shaders sunt programe mici care pot efectua anumite manipulări cu o scenă 3D, de exemplu, schimbarea luminii, aplicarea texturii, adăugarea de post-procesare și alte efecte.

Shaders sunt împărțiți în trei tipuri: vertex shaders operează cu coordonate, geometrie shaders pot procesa nu numai vârfuri individuale, ci și forme geometrice întregi constând din maximum 6 vârfuri, pixel shaders lucrează cu pixeli individuali și parametrii acestora.

Shaderele sunt folosite în principal pentru a crea efecte noi. Fără ele, setul de operațiuni pe care dezvoltatorii le-ar putea folosi în jocuri este foarte limitat. Cu alte cuvinte, adăugarea de shadere a făcut posibilă obținerea de noi efecte care nu erau incluse implicit în placa video.

Shaders funcționează foarte productiv în modul paralel și de aceea adaptoarele grafice moderne au atât de multe procesoare de flux, care sunt numite și shaders.

Maparea paralaxei
Paralax Mapping este o versiune modificată a celebrei tehnici de bumpmapping, folosită pentru a adăuga relief texturilor. Maparea paralaxă nu creează obiecte 3D în sensul obișnuit al cuvântului. De exemplu, o podea sau un perete într-o scenă de joc va părea dur, în timp ce de fapt este complet plat. Efectul de relief aici este obținut numai prin manipularea texturilor.

Obiectul sursă nu trebuie să fie plat. Metoda funcționează pe diverse obiecte de joc, dar utilizarea sa este de dorit doar în cazurile în care înălțimea suprafeței se modifică fără probleme. Modificările bruște sunt procesate incorect și artefacte apar pe obiect.

Maparea Parallax economisește semnificativ resursele de calcul ale computerului, deoarece atunci când se utilizează obiecte analogice cu o structură 3D la fel de detaliată, performanța adaptoarelor video nu ar fi suficientă pentru a reda scenele în timp real.

Efectul este folosit cel mai adesea pe pavaje de piatră, pereți, cărămizi și plăci.

Anti-Aliasing
Înainte de DirectX 8, anti-aliasing în jocuri se făcea folosind SuperSampling Anti-Aliasing (SSAA), cunoscut și sub numele de Full-Scene Anti-Aliasing (FSAA). Utilizarea sa a dus la o scădere semnificativă a performanței, așa că odată cu lansarea lui DX8 a fost imediat abandonat și înlocuit cu Multisample Anti-Aliasing (MSAA). În ciuda faptului că această metodă a dat rezultate mai proaste, a fost mult mai productivă decât predecesorul ei. De atunci, au apărut algoritmi mai avansați, precum CSAA.

AA oprit AA activat

Având în vedere că în ultimii ani performanța plăcilor video a crescut considerabil, atât AMD, cât și NVIDIA au returnat din nou suport pentru tehnologia SSAA acceleratoarelor lor. Cu toate acestea, nici acum nu va fi posibil să îl folosiți în jocurile moderne, deoarece numărul de cadre/e va fi foarte mic. SSAA va fi eficient doar în proiecte din anii precedenți, sau în cei actuali, dar cu setări modeste pentru alți parametri grafici. AMD a implementat suport SSAA doar pentru jocurile DX9, dar în NVIDIA SSAA funcționează și în modurile DX10 și DX11.

Principiul netezirii este foarte simplu. Înainte ca cadrul să fie afișat pe ecran, anumite informații sunt calculate nu în rezoluția sa nativă, ci într-o dimensiune mărită și un multiplu de doi. Apoi rezultatul este redus la dimensiunea necesară, iar apoi „scara” de-a lungul marginilor obiectului devine mai puțin vizibilă. Cu cât imaginea originală și factorul de netezire sunt mai mari (2x, 4x, 8x, 16x, 32x), cu atât vor fi mai puține zgârieturi pe modele. MSAA, spre deosebire de FSAA, netezește doar marginile obiectelor, ceea ce economisește semnificativ resursele plăcii video, cu toate acestea, această tehnică poate lăsa artefacte în interiorul poligoanelor.

Anterior, Anti-Aliasing a redus întotdeauna semnificativ fps-ul în jocuri, dar acum afectează doar puțin numărul de cadre și uneori nu are niciun efect.

Teselație
Folosind teselația într-un model computerizat, numărul de poligoane crește de un număr arbitrar de ori. Pentru a face acest lucru, fiecare poligon este împărțit în mai multe noi, care sunt situate aproximativ la fel ca suprafața originală. Această metodă vă permite să măriți cu ușurință detaliile obiectelor 3D simple. În același timp, însă, încărcarea computerului va crește și, în unele cazuri, micile artefacte nu pot fi excluse.

La prima vedere, teselarea poate fi confundată cu cartografierea Parallax. Deși acestea sunt efecte complet diferite, deoarece teselația schimbă de fapt forma geometrică a unui obiect și nu doar simulează relieful. În plus, poate fi folosit pentru aproape orice obiect, în timp ce utilizarea cartografierii Parallax este foarte limitată.

Tehnologia teselării este cunoscută în cinema din anii 80, dar a început să fie suportată în jocuri abia de curând, sau mai degrabă după ce acceleratoarele grafice au atins în sfârșit nivelul necesar de performanță la care poate fi realizată în timp real.

Pentru ca jocul să folosească teselarea, este nevoie de o placă video care acceptă DirectX 11.

Sincronizare verticală

V-Sync este sincronizarea cadrelor de joc cu frecvența de scanare verticală a monitorului. Esența sa constă în faptul că un cadru de joc complet calculat este afișat pe ecran în momentul în care imaginea este actualizată pe acesta. Este important ca următorul cadru (dacă este deja gata) să apară, de asemenea, nu mai târziu și nu mai devreme de când ieșirea celui precedent se încheie și începe următorul.

Dacă rata de reîmprospătare a monitorului este de 60 Hz, iar placa video are timp să redeze scena 3D cu cel puțin același număr de cadre, atunci fiecare reîmprospătare a monitorului va afișa un nou cadru. Cu alte cuvinte, la un interval de 16,66 ms, utilizatorul va vedea pe ecran o actualizare completă a scenei jocului.

Trebuie înțeles că atunci când sincronizarea verticală este activată, fps-ul din joc nu poate depăși frecvența de scanare verticală a monitorului. Dacă numărul de cadre este mai mic decât această valoare (în cazul nostru, mai mic de 60 Hz), atunci pentru a evita pierderile de performanță este necesar să se activeze triplu buffering, în care cadrele sunt calculate în avans și stocate în trei buffere separate, ceea ce le permite să fie trimise mai des pe ecran.

Sarcina principală a sincronizării verticale este de a elimina efectul unui cadru deplasat, care apare atunci când partea inferioară a afișajului este umplută cu un cadru, iar partea superioară este umplută cu un altul, deplasat față de cel precedent.

Post procesare
Acesta este denumirea generală pentru toate efectele care sunt suprapuse pe un cadru gata făcut al unei scene 3D complet redate (cu alte cuvinte, pe o imagine bidimensională) pentru a îmbunătăți calitatea imaginii finale. Post-procesarea folosește pixel shaders și este folosită în cazurile în care efectele suplimentare necesită informații complete despre întreaga scenă. Astfel de tehnici nu pot fi aplicate izolat obiectelor 3D individuale, fără a provoca apariția artefactelor în cadru.

Interval dinamic ridicat (HDR)
Un efect adesea folosit în scenele de joc cu iluminare contrastantă. Dacă o zonă a ecranului este foarte luminoasă și alta este foarte întunecată, multe detalii din fiecare zonă se pierd și arată monotone. HDR adaugă mai multă gradație cadrului și permite mai multe detalii în scenă. Pentru a-l folosi, de obicei trebuie să lucrați cu o gamă mai largă de culori decât o poate oferi precizia standard de 24 de biți. Calculele preliminare au loc cu precizie ridicată (64 sau 96 de biți), iar abia în etapa finală imaginea este ajustată la 24 de biți.

HDR este adesea folosit pentru a realiza efectul adaptării vederii atunci când un erou din jocuri iese dintr-un tunel întunecat pe o suprafață bine luminată.

a inflori
Bloom este adesea folosit împreună cu HDR și are, de asemenea, o rudă destul de apropiată, Glow, motiv pentru care aceste trei tehnici sunt adesea confundate.

Bloom simulează efectul care poate fi văzut atunci când filmați scene foarte luminoase cu camerele convenționale. În imaginea rezultată, lumina intensă pare să ocupe mai mult volum decât ar trebui și că „urcă” pe obiecte chiar dacă se află în spatele lor. Când utilizați Bloom, pe marginile obiectelor pot apărea artefacte suplimentare sub formă de linii colorate.

Granul de film
Grainul este un artefact care apare la televizorul analogic cu un semnal slab, pe casetele video sau fotografiile magnetice vechi (în special imaginile digitale realizate în lumină slabă). Jucătorii dezactivează adesea acest efect, deoarece strica oarecum imaginea, mai degrabă decât o îmbunătățește. Pentru a înțelege acest lucru, puteți rula Mass Effect în fiecare mod. În unele filme de groază, precum Silent Hill, zgomotul de pe ecran, dimpotrivă, adaugă atmosferă.

Neclaritate de miscare
Motion Blur este efectul de estompare a imaginii atunci când camera se mișcă rapid. Poate fi folosit cu succes atunci când scenei trebuie să primească mai multă dinamică și viteză, prin urmare este solicitat în special în jocurile de curse. La împușcători, folosirea blurului nu este întotdeauna percepută fără ambiguitate. Utilizarea corectă a Motion Blur poate adăuga o senzație cinematografică la ceea ce se întâmplă pe ecran.

De asemenea, efectul va ajuta, dacă este necesar, la ascunderea ratei scăzute a cadrelor și la adăugarea netedă a jocului.

SSAO
Ocluzia ambientală este o tehnică folosită pentru a face o scenă fotorealistă prin crearea unei lumini mai credibile a obiectelor din ea, care ține cont de prezența altor obiecte în apropiere cu propriile caracteristici de absorbție și reflexie a luminii.

Screen Space Ambient Occlusion este o versiune modificată a Ambient Occlusion și, de asemenea, simulează iluminarea indirectă și umbrirea. Apariția SSAO s-a datorat faptului că, la nivelul actual de performanță GPU, Ambient Occlusion nu a putut fi folosită pentru a reda scene în timp real. Performanța crescută în SSAO vine cu prețul unei calități mai scăzute, dar chiar și acest lucru este suficient pentru a îmbunătăți realismul imaginii.

SSAO funcționează după o schemă simplificată, dar are multe avantaje: metoda nu depinde de complexitatea scenei, nu folosește RAM, poate funcționa în scene dinamice, nu necesită preprocesare a cadrelor și încarcă doar adaptorul grafic fără a consuma resurse CPU.

Cel shading
Jocurile cu efect de umbrire Cel au început să fie realizate în anul 2000 și în primul rând au apărut pe console. Pe computere, această tehnică a devenit cu adevărat populară doar câțiva ani mai târziu. Cu ajutorul Cel shading, fiecare cadru se transforma practic intr-un desen desenat manual sau intr-un fragment dintr-un desen animat.

Benzi desenate sunt create într-un stil similar, așa că tehnica este adesea folosită în jocurile legate de acestea. Printre cele mai recente lansări binecunoscute se numără shooter-ul Borderlands, unde umbrirea Cel este vizibilă cu ochiul liber.

Caracteristicile tehnologiei sunt utilizarea unui set limitat de culori, precum și absența degradeurilor netede. Numele efectului provine de la cuvântul Cel (celuloid), adică materialul transparent (filmul) pe care sunt desenate filmele animate.

Adancimea terenului
Adâncimea câmpului este distanța dintre marginile apropiate și îndepărtate ale spațiului, în care toate obiectele vor fi focalizate, în timp ce restul scenei va fi neclară.

Într-o anumită măsură, adâncimea câmpului poate fi observată pur și simplu prin focalizarea pe un obiect apropiat în fața ochilor tăi. Orice în spatele lui va fi neclar. Opusul este și adevărat: dacă te concentrezi pe obiecte îndepărtate, totul în fața lor va deveni neclar.

Puteți vedea efectul adâncimii de câmp într-o formă exagerată în unele fotografii. Acesta este gradul de estompare care este adesea încercat să fie simulat în scenele 3D.

În jocurile care utilizează Profunzimea câmpului, jucătorul simte de obicei un sentiment mai puternic de prezență. De exemplu, când se uită undeva prin iarbă sau tufișuri, vede doar mici fragmente din scenă focalizate, ceea ce creează iluzia prezenței.

Impactul asupra performanței

Pentru a afla modul în care activarea anumitor opțiuni afectează performanța, am folosit benchmark-ul pentru jocuri Heaven DX11 Benchmark 2.5. Toate testele au fost efectuate pe un sistem Intel Core2 Duo e6300, GeForce GTX460 la o rezoluție de 1280×800 pixeli (cu excepția sincronizării verticale, unde rezoluția a fost de 1680×1050).

După cum sa menționat deja, filtrarea anizotropă nu are practic niciun efect asupra numărului de cadre. Diferența dintre anizotropie dezactivată și 16x este de doar 2 cadre, așa că vă recomandăm întotdeauna să o setați la maxim.

Anti-aliasing în Heaven Benchmark a redus fps-ul mai semnificativ decât ne așteptam, mai ales în cel mai greu mod 8x. Cu toate acestea, deoarece 2x este suficient pentru a îmbunătăți vizibil imaginea, vă recomandăm să alegeți această opțiune dacă jocul la niveluri superioare este inconfortabil.

Teselarea, spre deosebire de parametrii anteriori, poate lua o valoare arbitrară în fiecare joc individual. În Heaven Benchmark, imaginea fără ea se deteriorează semnificativ, iar la nivel maxim, dimpotrivă, devine puțin nerealist. Prin urmare, valorile intermediare ar trebui setate la moderate sau normale.

A fost aleasă o rezoluție mai mare pentru sincronizarea verticală, astfel încât fps-ul să nu fie limitat de rata de reîmprospătare verticală a ecranului. După cum era de așteptat, numărul de cadre pe parcursul aproape întregului test cu sincronizarea activată a rămas ferm la aproximativ 20 sau 30 de fps. Acest lucru se datorează faptului că sunt afișate simultan cu reîmprospătarea ecranului, iar cu o frecvență de scanare de 60 Hz acest lucru se poate face nu cu fiecare puls, ci numai cu fiecare secundă (60/2 = 30 cadre/s) sau a treia. (60/3 = 20 cadre/s). Când V-Sync a fost dezactivat, numărul de cadre a crescut, dar artefacte caracteristice au apărut pe ecran. Tripla tamponare nu a avut niciun efect pozitiv asupra netedei scenei. Acest lucru se poate datora faptului că nu există nicio opțiune în setările driverului plăcii video pentru a forța dezactivarea tamponării, iar dezactivarea normală este ignorată de benchmark și încă folosește această funcție.

Dacă Heaven Benchmark ar fi un joc, atunci la setări maxime (1280×800; AA 8x; AF 16x; Tessellation Extreme) ar fi incomod de jucat, deoarece 24 de cadre clar nu sunt suficiente pentru asta. Cu o pierdere minimă de calitate (1280×800; AA 2x; AF 16x, Tessellation Normal) puteți obține un 45 fps mai acceptabil.

03. 09.2018

Blogul lui Dmitri Vassiyarov.

Ce este anti-aliasing în jocuri sau tehnologia confortabilă a imaginii?

O zi bună vouă, dragi cititori. Și astăzi am pregătit material pe tema ce este anti-aliasing-ul în jocuri. Această întrebare este una dintre cele mai presante în rândul jucătorilor. Deoarece cunoașterea nuanțelor tehnologiilor utilizate în acest caz ne permite să găsim compromisul optim între costul platformei hardware, calitatea imaginii de pe ecran și realismul gameplay-ului.

De unde vin „pașii”?

În primul rând, să înțelegem terminologia. Mulți oameni sunt obișnuiți cu faptul că netezimea se referă la caracteristicile texturii suprafeței și poate fi determinată prin contact tactil. E mai puțin dur. Aceasta înseamnă că există mai puține elemente pe suprafața sa care depășesc o linie convențională. Cum se leagă toate acestea cu imagistica computerizată?

Da, foarte simplu.

Datorită pixelării imaginii, este aproape imposibil să se obțină o linie perfect dreaptă care să nu fie coaxială cu grila matricei ecranului. Luați o foaie pătrată de hârtie din caiet și imaginați-vă că este o defalcare a pixelilor. Desenați o linie la un unghi de 45 sau 30 de grade.

Cel mai mult din care poți învăța este o figură care seamănă cu pașii. Același lucru se întâmplă cu orice linii (drepte și curbe) de pe ecranul monitorului (încercați în Paint). Mai mult, acest lucru este vizibil chiar și pe ecranele de înaltă rezoluție și ne irită cu adevărat vederea.

„Șlefuirea” grafică a liniilor

Dar se dovedește că acest efect vizual poate fi nivelat folosind tehnologia anti-aliasing: trebuie să vă asigurați că marginile nu sunt atât de clare. Și din moment ce nu putem muta pixelii, este suficient, folosind semitonuri intermediare în ei, să facem o tranziție mai lină la graniță între două figuri multicolore.

Această tehnologie de „antialiasing” a fost creată în 1972 la Institutul de Tehnologie din Massachusetts. Inițial, dezvoltarea grupului de mașini de arhitectură a fost concepută pentru o afișare mai confortabilă (pentru utilizator) a textului.

Pe măsură ce au apărut produse software mai avansate cu conținut video de înaltă calitate, tehnologia anti-aliasing s-a îmbunătățit și ea. Dar odată cu dezvoltarea activă a jocurilor video moderne, concepute pentru a crea cea mai realistă lume virtuală, au apărut multe metode anti-aliasing. Utilizarea lor combinată oferă un efect cu adevărat uimitor, dar pentru a-l obține aveți nevoie de resurse hardware adecvate.

Pentru a obține o înțelegere clară a tehnologiilor anti-aliasing, trebuie să știți ce și când este obiectul procesării software. Mai întâi, permiteți-mi să vă reamintesc cum se formează imaginea:

• modelul matematic tridimensional este procesat de placa video (descrie și creează și plasează imaginile implicate în imagine);
• texturile, detaliile, umbrele, efectele video sunt suprapuse acestora;
• este redat modelul tridimensional finit, în urma căruia se formează o imagine bidimensională pentru următorul cadru.

Antialiasing-ul se poate face atât în ​​etapa de creare a unei imagini spațiale tridimensionale, cât și pe o imagine plată pregătită de placa video pentru trimitere pe ecran. Nu este greu de ghicit ce afectează metoda de procesare aleasă. În primul caz, sunt folosite aproape resurse GPU și VRAM, dar pentru asta sunt destinate. Pe baza acestui fapt, se disting următoarele tehnologii de netezire:

Prelucrare cu scalare în timpul formării imaginilor 3D

Prima metodă, SSAA (SuperSample Anti-Aliasing), a fost folosită din nou în DirectX 7. Pentru a selecta semitonurile corecte pe pixelii de frontieră, trebuie să creați inițial un model la o rezoluție mai mare. Apoi, calculați parametrii de netezire și reduceți din nou imaginea, ținând cont de desenul pixelilor de limită. Ce face acest lucru și cum funcționează anti-aliasing?

• De exemplu, avem un câmp alb de 10 x 10 pixeli în care este desenat un cerc negru (pentru a face acest lucru, îl desenăm cu o busolă și pictăm peste pătratele în care cade).
• Acum vom împărți fiecare dintre pixelii noștri originali în 4 părți (adică vom forma o grilă de 20 x 20) și vom efectua aceeași operație cu desenarea unui cerc.

• Să obținem o situație în care 1, 2, 3 sau 4 subpixeli vor fi pictați în interiorul pixelilor de frontieră originali. În conformitate cu aceste valori, umplem pixelii originali care îi unesc cu diferite nuanțe de gri, respectiv, cu o saturație de 25%, 50%, 75% sau din nou complet negru.

După această operație, privind imaginea noastră a unui cerc într-o rețea de 10 x 10 de la o anumită distanță, vom vedea o figură mai uniformă (fără o „scăriță” de-a lungul marginilor) și plăcută ochiului.

Cu cât mărirea pe care o folosim pentru procesare este mai mare, cu atât anti-aliasing-ul nostru este mai precis și mai corect. În practică, software-ul oferă opțiuni pentru scalare 2x, 4x, 8x și 16x.

Cum va afecta acest lucru fierul de călcat?

Nu este greu de calculat că pentru o imagine de 1280x1024, procesarea cu un factor de 8x va necesita o încărcare pe o placă video corespunzătoare unui model cu o rezoluție de 10240 x 8192 (rețineți că în această etapă lucrăm cu trei- imagini dimensionale). Prin urmare, nu este o coincidență faptul că această metodă de procesare se numește Oversampling Smoothing. Și gândește-te dacă merită să-l pornești , dacă PC-ul are hardware slab

Această tehnologie nu putea rămâne atât de consumatoare de resurse. Și ca alternativă, a fost propusă versiunea sa MSAA (Multisample anti-aliasing). Principala sa diferență față de cea anterioară este că anti-aliasing a fost aplicat numai liniilor și suprafețelor vizibile (ceea ce este destul de logic).

Ca urmare a acestei prelucrări, a fost descoperit un dezavantaj semnificativ pentru gurmanzii de jocuri: obiectele plasate sub apă sau în spatele sticlei păreau mai clare și mai clare.

Nvidia a decis să îmbunătățească MSAA și a creat o metodă de anti-aliasing cu coverage sampling - CSAA (Coverage Sampling anti-aliasing). Aici, algoritmii software de procesare grafică furnizați în cipul GPU în sine sunt utilizați în mod activ.

În acest caz, punctele obiectelor principale și de fundal sunt implicate în calculul de netezire. Această tehnologie economisește semnificativ resursele. La urma urmei, pentru a obține un rezultat de înaltă calitate, este suficient ca ea să folosească un factor de mărire mai mic al imaginii.

Pe baza evoluțiilor descrise mai sus, NVidia a creat o modalitate de a efectua anti-aliasing în contextul unei scene în schimbare. Acest lucru face posibilă, chiar și la FPS scăzut, să se elimine practic zvâcnirea și pâlpâirea obiectelor afișate în pătrat.

Aceasta este tehnologia TXAA (Temporal approXimate Anti-Aliasing). În algoritm, ținând cont de timp, sunt luați în considerare pixelii din cadrele anterioare și procesate, urmați de medierea culorilor.

Post-procesarea ramelor finite

Dar nu este deloc necesar să se aplice anti-aliasing modelelor 3D volumetrice. La urma urmei, procesarea similară poate fi efectuată după randare.

• Pentru cei cu hardware slab, NVidia a oferit o soluție destul de eficientă, FXAA (Fast approXimate anti-aliasing). Dacă credeți numele, funcționează destul de repede, ceea ce se realizează prin procesarea imaginilor gata făcute. Pentru liniile de contur se folosesc metode matematice de procesare a culorii, care fac posibilă obținerea unui antialiasing pronunțat. Uneori este chiar prea „neted”, deoarece dezavantajul acestei metode este estomparea excesivă a imaginii. Dar totuși, rezultatul rezultat face imaginea mai plăcută decât înainte de procesare.

• Pentru cei care au în general o placă grafică care nu este destinată jocurilor moderne, dar au un procesor puternic, Intel oferă analogul metodei MLAA descrise mai sus. Procesarea este mai lentă, dar dezvoltatorii au reușit să scape de neclaritatea vizibilă.

• Ținând cont de tendința de creștere a fps-urilor fluxurilor video, specialiștii de la NVidia au creat tehnologia MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing) special pentru aceste condiții. Pentru a accelera procesarea cadrelor, aici este utilizat un algoritm unic și simplu. În interiorul pixelului prin care trece linia de nivel, sunt create două puncte condiționale. Și în funcție de poziția relativă a liniei și a marcajelor, valoarea culorii este setată.

V-am prezentat doar cele mai comune metode de antialiasing, care oferă o idee despre procesul de procesare în sine. De fapt, acum există un număr destul de mare de tehnologii anti-aliasing. Povestea despre care va dura mult timp.

Sper că ați găsit articolul util și interesant. Cu asta, îmi spun la revedere, succes și un joc frumos.

Netezire

Exemplu de anti-aliasing - imaginea din stânga nu este anti-aliasing, imaginea din dreapta are aplicată anti-aliasing de 4x

Netezire- o tehnologie folosită în procesarea imaginilor pentru a face limitele liniilor curbe mai fine vizual, înlăturând „câmpurile” care apar în timpul rasterizării la marginile obiectelor. Anti-aliasing a fost inventat de Architecture Machine Group, care mai târziu a devenit o parte esențială a Media Lab.

Principiul de bază al netezirii

Principiul de bază al anti-aliasing este utilizarea capacităților dispozitivului de ieșire pentru a afișa nuanțele de culoare în care este trasată curba. În acest caz, pixelii adiacenți pixelului de margine al imaginii capătă o valoare intermediară între culoarea imaginii și culoarea de fundal, creând un gradient și estompând chenarul.

Sunt utilizate două opțiuni de netezire:

• Antialiasing general prin desenarea unei imagini excesiv de mare, nenetenuată, cu o reducere ulterioară a rezoluției.
• Algoritmi specializați de anti-aliasing care funcționează pe imagini de un anumit tip (de exemplu, algoritmul Wu pentru desenarea segmentelor).

Trebuie remarcat faptul că anti-aliasingul depinde de gama monitorului. În special, media între 0,2 și 0,8 nu este neapărat 0,5, ci . Acest lucru este vizibil mai ales pe modele subțiri și text. Prin urmare, anti-aliasing de cea mai bună calitate se obține doar atunci când este cunoscut.

Anti-aliasing pe ecran complet

Netezirea supraeșantionării Anti-aliasing Super Sampling SSAA, numit și anti-aliasing full-scene sau full-screen (FSAA), este folosit pentru a corecta aliasing (sau „jaggies”) în imaginile pe tot ecranul. SSAA a fost disponibil pe plăcile video timpurii, până la DirectX 7. Începând cu DirectX 8, a fost eliminat de toți producătorii de GPU datorită cerințelor sale enorme de calcul și a fost înlocuit cu anti-aliasing cu mai multe mostre. Anti-aliasing multisample, MSAA), care a fost înlocuită și cu alte metode precum CSAA + TrAA/AAA. MSAA oferă o calitate grafică puțin mai proastă, dar oferă și economii uriașe de putere de calcul. Deoarece SSAA oferă o calitate mai bună a imaginii, a fost adus înapoi de la AMD și NVIDIA cu ceva timp în urmă. Este inclus ca o caracteristică în gama AMD HD6xxx (limitat doar la jocurile DirectX 9) și a fost, de asemenea, lansat de driverele NVIDIA Fermi, pentru toate jocurile de la jocurile DirectX 9 până la jocurile DirectX 11 care utilizează orice placă grafică NVIDIA cu suport DX10+. Datorită cerințelor sale grele de calcul, poate rula doar jocuri mai vechi care folosesc GPU-ul mult mai puțin.

Ca rezultat, imaginile SSAA par mai moi și mai realiste. Cu toate acestea, imaginile fotografice cu anti-aliasing simplu (cum ar fi supraeșantionarea și apoi media) pot degrada aspectul unor tipuri de desene sau diagrame (imaginea va apărea neclară), mai ales acolo unde liniile sunt cele mai orizontale sau verticale. În aceste cazuri, pot fi folosite sugestii.

Anti-aliasing-ul pe ecran complet vă permite să eliminați „scările” caracteristice de la granițele poligoanelor. Dar trebuie luat în considerare faptul că anti-aliasing-ul pe ecran complet consumă o mulțime de resurse de calcul, ceea ce duce la o scădere a ratelor de cadre.

Anti-aliasing-ul depinde foarte mult de performanța memoriei video, așa că o placă grafică rapidă cu memorie rapidă va putea calcula anti-aliasing-ul pe tot ecranul cu un impact mai mic asupra performanței decât o placă grafică de gamă inferioară. Antialiasing poate fi activat în diferite moduri. De exemplu, anti-aliasing de 4x va produce o imagine de calitate superioară decât anti-aliasing de 2x, dar va reduce semnificativ performanța. În timp ce antialiasing 2x dublează rezoluția orizontală și verticală, modul 4x o dublează de patru ori.

Vezi si

Note

Legături

• Danil Gridasov. La microscop. GeForce CSAA vs. Radeon CFAA (rusă). i3D-Calitate. iXBT (23 octombrie 2008). Arhivat
• Kristof Beets, Dave Barron. Analiza metodelor anti-aliasing bazate pe super-eșantionare (rusă). iXBT (7 iunie 2000). Arhivat din original pe 21 ianuarie 2012. Consultat la 30 septembrie 2010.

Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce înseamnă „Smoothing” în alte dicționare:

Netezire, catifelare, disimulare, amortizare, umbrire, umbrire, netezire, umbrire, pieptănare, amortizare, nivelare, amortizare, nivelare, nivelare, netezire, distrugere, slăbire, strălucire, ... ... Dicţionar de sinonime

Alinierea condițiilor de piață prin mici intervenții regulate. În engleză: Smooth Vezi și: Intervenții valutare Dicționar financiar Finam... Dicţionar financiar

netezire- Deformarea plastică a suprafeței, reducând rugozitatea suprafeței materialului deformat. Notă Netezirea se realizează prin laminare (laminare, rulare), mandrină, netezire etc. [GOST 18296 72] Subiecte... ... Ghidul tehnic al traducătorului

Netezire, netezire, netezire, netezire, netezire, netezire, netezire, netezire, netezire, netezire, netezire, netezire (