Taa fxaa в чем разница

FXAA, TXAA, ССАА, а может быть, MSAA – что лучше выбрать в играх?

Сглаживание — это улучшение качества отображаемой графики. Оно существует в разных версиях — FSAA, MSAA, MFA, CSAA, CFAA, MLAA, SMAA, HRAA, FXAA, TXAA, TAA и, наконец, SSAA.

Фото: mos-holidays

Что такое сглаживание?

Компьютерная графика состоит из пикселей, т.е. маленьких точек. Чем выше разрешение, тем больше точек, поэтому изображение становится более детализированным. Проблема в том, что пиксели квадратные, поэтому при отражении закругленных элементов или наклонных линий краев объекта, пиксели образуют неровности. Сглаживание предотвращает это. Но у него есть и свои недостатки. Во-первых, это ухудшает производительность. Во-вторых, это приводит к небольшому размыванию изображения. Со временем было разработано несколько способов, которые улучшают или изменяют метод сглаживания.

SSAA показывает очень хорошие результаты. Можно сказать, что оно дает лучшее качество, но при этом оказывает большое и негативное влияние на плавность игры. Это связано с тем, что изображение генерируется с более высоким разрешением, а затем масштабируется до разрешения экрана. Для его использования нужна действительно мощная видеокарта. Но это устаревшее решение и сегодня оно встречается очень редко.

Это самое старое и в то же время, пожалуй, самое худшее сглаживание. Оно работает в полноэкранном режиме и, проще говоря, состоит в размывании изображения, что приводит к слиянию неровных краев пикселей и изображение становится менее четким.

Этот способ является популярным и до сих пор используется в играх. По сравнению с FSAA, он отличается по нескольким параметрам. Прежде всего, изображение генерируется с более высоким разрешением, чем отображается. Во-вторых, обнаруживает края объектов и только размазывает их. Это улучшает конечный результат и оказывает несущественное влияние на производительность, хотя следует отметить, что это все-таки сказывается на количестве отображаемых кадров.

Еще одним улучшением по сравнению с FSAA и MSAA является MFAA. Прежде всего, эта технология хранит данные в гораздо более быстрой оперативной памяти, а не на диске. Благодаря этому можно анализировать каждый последующий кадр, благодаря чему эффекты намного лучше. К сожалению, это работает только на видеокартах Nvidia GeForce серии 900.

Фото: gapm

Решение, разработанное ATI (в настоящее время AMD). Оно основано не только на анализе пикселей, но и на анализе формы объекта. Важно отметить, что эффект передается после рендеринга кадра. Это положительно сказывается на производительности, но не впечатляет своим качеством. Изображение может показаться менее резким. Сегодня это не очень популярная технология, которая редко встречается в играх.

Первоначально эта технология предназначалась для консолей, но со временем нашла применение и в персональных компьютерах. По сравнению с FSAA, она оказывает меньшее влияние на плавность игрового процесса. Для многих это решение считается наиболее сбалансированным с точки зрения качества и производительности.

Технология, разработанная компанией Nvidia. Она минимально влияет на производительность. В этом случае анализируются сами пиксели. Такой способ работает как на прозрачных краях, так и на тенях. Но если что-то минимально обременяет GPU, то эффект, вероятно, будет не самый лучший — минимум размытие изображения.

TXAA/TAA

Продукт Nvidia. По сравнению с другими решениями, разница заключается в одновременном анализе двух кадров, благодаря чему можно получить более плавный эффект. Кроме того, TXAA/TAA устраняет неровности, т.е. эффект перемещения краев объекта. Как это происходит? Используется та же технология, что и MSAA, но добавляется эффект постобработки.

Еще одно новое решение, разработанное компанией Nvidia. Для этого используется искусственный интеллект, который учится создавать изображения с высоким разрешением из изображений с низким разрешением. Это дает хорошие результаты и очень положительно влияет на плавность игр.

Что лучше?

Здесь нельзя дать однозначного ответа. Многое зависит от самой игры. Но если у вас есть видеокарта GeForce RTX, то стоит переключиться на новейшую технологию DLSS. В противном случае рекомендуется использовать MSAA или SMAA. А если кто-то переживает о производительности, тогда сглаживание можно полностью отключить или выбрать параметр FXAA, который не сильно влияет на количество отображаемых кадров.

Источник

Графические параметры ПК: SMAA vs TAA vsFXAA vs MSAA

TAA, SMAA, FXAA, MSAA или SSAA, который вы должны выбрать. Четыре варианта, и это просто сглаживание, о котором мы здесь говорим. Современные компьютерные игры включают множество графических настроек на выбор и оптимизируют производительность. Есть Окружающая Окклюзия, Отражения пространства экрана, Тени, Фильтрация текстур, Постобработка и многое другое. Что делают все эти графические настройки и, что более важно, как они влияют на визуальную точность в ваших любимых играх? Давайте разберемся!

Анти- Aliasing: SMAA против ТАА против FXAA против MSAA

Давайте начнем с сглаживания. Это одна из основных настроек графики, которую вы найдете в играх. У вас есть традиционные MSAA, SSAA, FXAA и более новые SMAA и временные методы на основе шейдеров (TAA), которые стали нормой. Итак, что же делает сглаживание? Короче говоря, он придает изображению более чистый вид, удаляя неровные или неровные края вокруг объектов.

Нет ААFXAA

Вот пример того, как FXAA (быстрое приближенное сглаживание) улучшает качество изображения, уменьшая неровности. Увеличьте изображения и посмотрите, как второй из них заметно плавнее. Вот еще одно сравнение того, как АА влияет на вашу игру. Здесь вы можете увидеть SMAA в действии:

Нет ААМАЛЕНЬКИЙ

Различия невелики, но существуют по всему изображению. Проверьте электрический столб и проводку. Они теряют зубы по краям, когда SMAA включен. Овсянки и растительность также получают одинаковое лечение. Однако, в отличие от FXAA, SMAA не слишком сильна. Это избавляет от псевдонимов, не размывая детали текстуры.

Существует два основных типа методов сглаживания:

Традиционное масштабирование: в основном это MSAA (Multi-Sampling AA) и SSAA (Super Sampling AA), которые были популярны в прошлом поколении и по уважительной причине. Они обеспечивают наилучшее качество изображения (в широком смысле), но снижение производительности является серьезным. Они работают, визуализируя изображение с более высоким разрешением, а затем уменьшая его до исходного разрешения. По сути, это делает все изображение более детальным и четким, уменьшая шероховатость краев в процессе, но не удаляя их полностью. Вот пример:

Нет АА

Super Sampling визуализирует все изображение с более высоким разрешением, а затем уменьшает его до целевого разрешения. Точное разрешение рендеринга зависит от разработчика. Изображение может быть уменьшено по оси х и у или по одному из них.

MSAA или мультисэмплинг использует алгоритмы обнаружения контуров для обнаружения алиасинга (на основе различий в контрасте), а затем визуализирует только те части с более высоким разрешением. Еще раз, количество выборки варьируется от 2x до 8x. В большинстве случаев SSAA и MSAA пропускают прозрачные текстуры, поскольку большинство фильтров обнаружения краев не распознают их. Кроме того, они имеют тенденцию уменьшать интенсивность алиасинга, а не полностью устраняют его.

2x MSAA

На основе шейдеров: методы AA на основе шейдеров более эффективны и не сильно влияют на производительность. Они работают, применяя небольшое размытие к краям, делая изображение более гладким, но в то же время уменьшая резкость. FXAA является хорошим примером того, как AA на основе шейдеров избавляется от алиасинга, но снижает уровень детализации, применяя фильтр размытия.

Более новые методы, такие как SMAA, значительно уменьшают интенсивность размытия, а также поглощают большую часть неровностей. Однако он имеет тот же недостаток, что и MSAA: он не работает с прозрачными текстурами. Последняя и самая популярная форма АА — временное сглаживание. TAA фокусируется на устранении временного наложения или мерцания. Это наиболее очевидно в движении. Временное алиасинг возникает, когда частота кадров слишком низкая по сравнению со скоростью перехода объектов в сцене. Это заставляет границы объектов появляться в движении. Вот сравнение ТАА против АА:

Нет АА

TAA работает, сравнивая соседние кадры (по времени) и смешивая их, чтобы создать более чистое изображение в движении.

Текущий кадр визуализируется вместе с геометрией и штриховкой, после чего он повторно проецируется на предыдущее изображение с использованием смещений дрожания и векторов движения. После этого используется фильтр выпрямления для предотвращения появления двоений, и применяются эффекты постобработки, тем самым завершая кадр. Точно так же этот кадр используется для восстановления (перепроецированием) следующего последовательного кадра, и процесс продолжается.

ТАА (справа)ТАА

Временное масштабирование использует аналогичный метод для масштабирования изображений с низким разрешением. Основное отличие состоит в том, что в отличие от TAA чередующиеся пиксели визуализируются в последовательных кадрах и заполняют промежутки с использованием интерполяции и выборок из соседних кадров.

Вот сравнение FXAA с TAA, использованным на том же изображении:

ТААFXAA

Основные преимущества TAA над FXAA более выражены в движении. «Зубы» на границах объектов кажутся движущимися, когда вы находитесь в движении в игре. TAA работает, чтобы сгладить эти артефакты, в то время как FXAA просто применяет «фильтр вазелина», который, хотя и эффективен, создает изогнутые линии, которые прыгают вокруг, когда есть переход в сцене.

Окружающая Окклюзия

В играх есть два вида теней. «Тени» и «Окклюзия окружающей среды». Последнее относится к окружающим теням, которые существуют в расщелинах, краях и на поверхностях, скрытых от солнца. Объект литья и тень здесь часто пересекаются. Основным методом эмбиентной окклюзии является Окклюзия экранного пространства и улучшенный вариант горизонтальной окклюзии окружающей среды.

Существуют также более новые VXAO и AO с трассировкой лучей, но они все еще довольно редки, поэтому мы не будем беспокоиться. Если вы хотите узнать о них, просто помните, что вокселы (трехмерные треугольники) составляют основу VXAO, в то время как для последнего используется трассировка лучей.

В АОSSAO

SSAO и HBAO — грубые хаки, которые вычисляют (используя интеграл), куда свет проникнет и какие области будут затенены. Это скорее приближение, чем фактическая вещь.

Уровень детализации (LOD)

Уровень детализации определяет сложность объекта и игровое расстояние (от камеры), после которого объекты теряют детализацию (или становятся размытыми). Для простоты это часто называют в играх качеством окружающей среды, деталями местности, игровыми деталями, качеством рендеринга или каким-либо другим связанным термином.

Низкий LODВысокий ЛОД

Это влияет на качество сетки объектов, которое на самом деле относится к числу полигонов, отображаемых на объект, и, в свою очередь, вызовы отрисовки, которые ЦП должен будет отправить. В результате игра с богатым уровнем детализации потребует мощного процессора, а также способного графического процессора.

Детализация текстур

Детали текстуры похожи на LOD за исключением того, что здесь не происходит рендеринг. Это предварительно запеченные текстуры, которые загружаются в VRAM вашей видеокарты и действуют как скины игровых объектов. Чем детальнее текстуры, тем реалистичнее они будут выглядеть и, соответственно, потреблять больше памяти.

Низкие ТекстурыВысокие Текстуры

Фильтрация текстур

Фильтрация текстур — это одна из тех настроек, которая делает вашу игру более четкой. Ну, а чем он отличается от обычного фильтра для заточки?

трехлинейный16x AF

Фильтрация текстур просто гарантирует, что мип-карты текстур правильно видны с игровой камеры. Традиционно, мипмапы меньше исходной текстуры в 2 раза, и есть точки (тексели), где могут сходиться несколько мипмапов. Таким образом, они должны быть отфильтрованы, чтобы избежать размытия и других артефактов.

Билинейная фильтрация, самая простая форма фильтрации текстур, использует следующий подход для расчета цвета текселя: он берет четыре образца текселя из приблизительного положения текселя, как указано игровым движком, и вычисляет его среднее значение, которое затем используется в качестве окончательного стоимость. Однако в билинейной фильтрации используются только сэмплы или тексели из мипакарт, идентифицированных игровым движком, и если в какой-то момент с текстурами с искаженным прогнозом используются два разных мипакарты, наблюдаются сдвиги в четкости текстур.

Трилинейная фильтрация улучшает билинейную фильтрацию за счет непрерывной выборки и интерполяции (усреднения) текселей из двух ближайших размеров мип-карт для целевого текселя, но, как и BF, этот метод предполагает, что текстура отображается в виде квадрата с точки зрения игрока, и терпит убытки по качеству, если смотреть под углом (особенно перпендикулярно экрану).

Это происходит из-за того, что тексель покрывает глубину (область вдоль оси, перпендикулярной экрану) длиннее и ширину, более узкую, чем образцы, извлеченные из мип-карт, что приводит к размытию из-за недостаточной и избыточной выборки соответственно.

Чтобы решить эту проблему, анизотропная фильтрация масштабирует либо высоту, либо ширину мип-карты по отношению к углу текстуры относительно экрана. Соотношение зависит от указанного максимального значения выборки, после чего берутся соответствующие образцы. AF может функционировать с уровнями анизотропии от 1 (без масштабирования) до 16, определяя максимальную степень, с которой может масштабироваться мип-карта, но AF обычно предлагается пользователю в двух степенях: 2x, 4x, 8x и 16x.

Разница между этими настройками заключается в максимальном угле, по которому AF будет фильтровать текстуру. Например, 4x будет фильтровать текстуры под углами, вдвое более крутыми, чем 2x, но все равно будет применять стандартную 2x фильтрацию к текстурам в диапазоне 2x для оптимизации производительности.

Объемное освещение

Помните богиня NVIDIA? Да, это в основном то, что такое объемное освещение. Team green использует тесселяционные God-Ray, которые более требовательны к производительности, но и выглядят лучше. Традиционное объемное освещение просто является демонстрацией того, как солнечные лучи (или любые лучи) появляются и ведут себя в игровом мире.

Отражения пространства экрана

Нет SR (обратите внимание, машина отражение отсутствует)SR On

Отражения на экране — это метод визуализации динамических отражений в игре. Это довольно сложно и не зря. SSR в основном перерисовывает сцену на прозрачных поверхностях. Тем не менее, он делает это только для объектов, видимых на экране. Если есть другие объекты, которые присутствуют в том же месте, но не видны на экране, они будут отбракованы. Еще одна популярная техника рефекции — это кубирование. При этом текстуры предварительно запекаются на разных сторонах куба и сохраняются в виде шести квадратных текстур или разворачиваются в шесть квадратных областей одной текстуры.

Мозаика

Тесселяция — это метод на основе DX11, используемый для повышения уровня детализации сцены без увеличения размера текстуры. Это делается путем разделения полигонов на более мелкие, чтобы улучшить сложность и детализацию сетки.

отТесселяция — это метод, позволяющий воспроизводить примитивы (треугольники, линии, точки и т. Д.) В 3D-приложении. Это делается путем многократного разделения текущей геометрии на более мелкую сетку.

Это позволяет загружать относительно грубую сетку, динамически генерировать больше вершин и треугольников, а затем превращать ее в более мелкую сетку.

Постобработка

Постобработка обычно относится к эффектам, которые реализованы на последнем этапе рендеринга, после того, как все другие эффекты, такие как тесселяция, мультисэмплинг, отражения и тени, сделаны. Он включает в себя эффекты на основе шейдеров, такие как глубина резкости, размытие движения, окклюзия окружающей среды, а иногда и FXAA или SMAA.

Источник

Типы сглаживания и их принудительное включение в играх

Содержание

Содержание

Любой хотя бы раз видел в игре настройку «Сглаживание», оно же Antialiasing. Это функция, позволяющая устранить эффект лесенки на краях объектов и сделать изображение менее пилообразным. Производители видеокарт создали немало различных методик, общее количество которых исчисляется десятками. Многие из них устарели и забыты, а некоторые используются до сих пор.

В этой статье мы рассмотрим все актуальные типы сглаживания в играх, проведем сравнение, а также научимся их использовать.

Типы сглаживания

В качестве образца будет использоваться игра Track Mania вкупе с Full HD разрешением монитора. Видеокарта GTX 1070. Первый скриншот «чистый», без сглаживания. Просматривать рекомендуется в полном размере.

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing)

Метод сглаживания, который затрагивает всю картинку изображения на этапе пост-обработки, то есть перед самым ее выводом на экран. Имеет 9 степеней качества. Неплохо сглаживает геометрию. Не устраняет прерывистую лесенку пикселей, что хорошо видно на проводах в воздухе. Не добавляет детализации и мылит текстуры.

Имеет практически идентичный, но малоизвестный аналог MLAA, который работает за счет процессора, а не видеокарты. Сглаживание MLAA доступно в крайне ограниченном количестве игр, поэтому рассматриваться не будет.

SMAA (Subpixel Morphological Anti-Aliasing)

Продвинутое пост-сглаживание, основанное на FXAA и MLAA. Дает ощутимо лучший результат, но потребляет чуть больше ресурсов видеокарты. Имеет четыре степени качества.

Детализации также не добавляет, однако дает меньше паразитных искажений, лучше сглаживает геометрию и меньше мылит изображение.

MSAA (Multi-Sample Anti-Aliasing)

Метод основан на выборочном масштабировании объектов в более высоком разрешении. Текстуры при этом не затрагиваются. Добавляет детализацию на контурах, уменьшает рябь картинки в движении. На современных видеокартах практически не затрагивает производительность. Распространенный и предпочтительный тип сглаживания.

Когда в играх вы выбираете степень сглаживания x2, х4 или x8 подразумевается именно MSAA.

SSAA (Super-Sample Anti-Aliasing)

Самое лучшее, самое правильное и самое требовательное к производительности сглаживание. В отличие от MSAA происходит масштабирование всех возможных объектов, а также шейдеров и текстур.

При выборе настройки SSAA x 4 объект увеличивается в четыре раза с каждой стороны (вертикаль и горизонталь), что дает внутреннее разрешение 7680×4320 от изначального 1920×1080.

Очень хорошо сглаживает лесенку пикселей, улучшает внешний вид текстур. Объекты вдали приобретают реальную четкость. Рябь в играх полностью исчезает, что делает картинку реалистичной и более приятной для глаз. В некоторых играх регулируется процентным соотношением в виде ползунка (может называться «масштабирование разрешения»).

Такое сглаживание лучше использовать в старых играх, так как в современных будут просадки частоты кадров даже на самых мощных видеокартах.

К сожалению, далеко не все игры работают с SSAA сглаживанием, даже если попытаться включить его принудительно.

Иногда в настройках попадается SSAA x 0.5. При его использовании игровое разрешение уменьшается вчетверо (до 960×540), что ухудшает качество картинки, но дает прирост производительности.

DSR (Dynamic Super Resolution)

Технология от NVIDIA, позволяющая использовать разрешения, превышающие возможности вашего монитора. Максимальное значение x 4, что соответствует формату 2160p. По качеству немного превосходит SSAA x2.

И если SSAA работает с внутренним разрешением игры, то DSR запускает игру в настоящем 4К, которое затем даунскелится до родного разрешения монитора. Это дает возможность снимать видео и делать скриншоты в 3840×2160 на мониторе с меньшим разрешением.

Из минусов интерфейс в играх может стать очень мелким и нечитаемым, если игра не оптимизирована под масштабирование игровых элементов. Второй минус это смена чувствительности мыши, курсор будет двигаться медленнее, так как ему нужно пройти больше пикселей.

В отличие от прочих типов сглаживания, DSR можно активировать в любой игре, в которой есть возможность выбора поддерживаемых разрешений.

У AMD есть свой аналог, названный VSR (Virtual Super Resolution).

Единственное полезное значение это x4, дающее реально качественное сглаживание. На других значениях картинка мало того, что не сглаживается, так еще и становится более зубчатой.

Комбинации и ответвления

Производители частенько любят хитрить со сглаживанием, комбинируя методы. В качестве примера TXAA: на самом деле это всего лишь одновременная работа MSAA и FXAA низкого качества. Адаптивным сглаживанием называют SSAA + MSAA. Многокадровое сглаживание MFAA это просто надстройка для MSAA, призванная улучшить качество (через панель управление не заработала ни в одной игре).

Еще один известный тип сглаживания это CSAA, по сути тот же MSAA, но потребляющий чуть меньше ресурсов. Считается устаревшим и из новых видеокарт удален. Попытка принудительной активации приводит к вылету драйвера.

Грубо говоря, практически все сторонние типы сглаживания являются либо модификацией MSAA, либо комбинацией с использованием различных пост-эффектов.

Кстати, DSR и SSAA можно использовать одновременно. Track Mania в этом случае запускается в разрешении 16К (15360×8640), при 26 кадрах в секунду.

В итоге игра 2006 года почти «поставила на колени» GTX 1070. Ну а про игры типа Metro Redux и говорить нечего, всего 1-3 фпс.

Использование

FXAA

Для активации нам понадобится программа FXAA Tool.

В главном окне программы убираем галочку Pre Sharpen. Далее нажимаем кнопку «Add», программа попросит нас ввести имя профиля (можете написать любое), а затем необходимо указать путь к папке с игрой.

Переходим во вкладку «AntiAliasing». Двигая ползунок влево и вправо, мы изменяем баланс между производительностью и качеством. После того, как необходимый уровень выбран, нажимаем кнопку «Save». Теперь при каждом запуске игры сглаживание будет включаться автоматически. Чтобы его убрать достаточно в главном меню нажать кнопку «Remove».

SMAA

Для его использования необходимо скачать программу SweetFX.

Первым делом нажимаем кнопку Add new game и указываем путь на файл запуска игры (.exe).

В списке игр появится строчка с именем файла, щелкаем по ней один раз.

Нажимаем кнопку Add SweetFX.

Заходим в настройки SweetFX Injector settingsи выбираем желаемый уровень качества.

Лучше всего поставить SMAA_PRESET_HIGH. Нажимаем Save settings, а затем в главном окне Save new config.

Как и в случае с FXAA Tool при каждом запуске игры сглаживание будет включаться автоматически. Чтобы его убрать необходимо в главном меню нажать кнопку “Remove SweetFX”.

MSAA \ SSAA \ VSR (Radeon)

Новая панель управления от AMD максимально упрощена. Чтобы активировать VSR, нужно лишь нажать соответствующую кнопку в разделе «Дисплей». После этого в играх появятся новые доступные разрешения.

Активация MSAA и SSAA также не доставит никаких проблем. Переходим во вкладку «Игры» и изменяем несколько настроек.

Избыточная выборка — это SSAA, а множественная выборка — это MSAA.

MSAA \ SSAA \ DSR (GeForce)

Для включения DSR необходимо перейти в раздел «Управление параметрами 3D» и выбрать строчку «DSR-Степень».

Появится небольшое окно, в котором вы сможете выбрать, во сколько раз большие от оригинального разрешения вам нужны. К примеру, x1.78 соответствует разрешению 2560×1440, а x4 соответствует 3840×2160. После этого выбранные разрешения станут доступны в параметрах рабочего стола, а также в самих играх.

Также необходимо выставить параметр «DSR-плавность» на значение 0 %. В противном случае изображение будет слегка размыто.

Для включения MSAA, в этом же разделе (Управление параметрами 3D) нужно изменить два параметра.

Затем нажимаем кнопку «Применить».

Для настроек 3D имеется две вкладки: глобальные параметры и программные настройки. Если вы меняет параметры в первой вкладке, то они применяются ко всем приложениям, а если вы меняете значения во второй вкладке, то настройки применяются только к выбранной вами игре.

Для SSAA сглаживания настройки в панели управления не предусмотрено (исключение — старые видеокарты).

Включить его получиться только с помощью сторонней утилиты NVIDIA Profile Inspector.

Для сброса настроек вы можете нажать на значок NVIDIA.

Сравнение

Для сравнения качества было решено выделить фрагмент картинки, затрагивающие провода, текстовую надпись Track Mania и дорожные перила.

Вторым фрагментом выступит автомобиль, для оценки сглаживания изгибов и текстур.

А теперь сравним влияние сглаживания на FPS в игре.

Исходные материалы

Все использованные в статье игровые скриншоты, а также несколько дополнительных вы можете скачать в архиве по ссылке.

Track Mania Nations — игра, использованная для демонстрации типов сглаживания доступна для бесплатного скачивания на странице в Steam.

Вывод

Мы изучили эффективность сглаживания на примерах, а также научились принудительно его использовать c помощью различных программ и панели управления видеокартой.

Теперь вы в любой момент сможете улучшить качество изображения, даже если в самой игре настройки сглаживания не предусмотрено.

Источник