V minulých dílech jsem probral všechny běžně používané metody,
jejichž účelem je potlačení Aliasingu; především
v podobě zubatých hran (jaggies). Některé mají vyšší účinnost, některé nižší, různý je i jejich vliv
na celkovou kvalitu obrazu, jako např. kvalitu textur nebo ostrost. Cílem tohoto závěru je shrnout
všechny jejich výhody a nevýhody.
Pro stručnost a přehlednost jsem se pokusil vše shrnout do jedné tabulky,
kde hodnotím účinnost (kvalita odstranění
jaggies, pxl. poppingu atp.), vliv na textury (0 = žádný vliv, 5 = vysoká kvalita), rychlost algoritmu
(tato část je nejvíce subjektivní, neboť v různých situací a za odlišných podmínek se daň v podobě poklesu
výkonu může různit) a jako poslední ostrost obrazu (5 odpovídá původní ostrosti, čím nižší hodnocení, tím
více je ostrost celého obrazu -způsobená sdílením barvy subpixelů- snížena).
Ze všech algoritmů sdílení využívají jen
3: SmoothVision 1.0 při režimech 4x a 5x performance, kdy je snížena ostrost v jednom směru
(buďto vertikálním, nebo horizontálním) a to jen na určitých hranách, neboť SV1.0 sice zpracovává celou scénu,
ale efekt SuperSamplingu neostrost na texturách nejen vykompenzuje, ale dokonce zvrátí, takže díky vyšší ostrosti textur
není mírně nižší ostrost hran nápadná. Sdílení dále používá Quincunx a 9-tap 4x HRAA, které sdílí vzorky
ze třech sousedních pixelů, čímž dochází k rozostření zároveň horizontálnímu, vertikálnímu i diagonálnímu. Jelikož
jde o MultiSampling, jsou rozostřeny jen hrany, ale textury ovlivněny nejsou. Posledním z trojice je XGI
SuperSampling, který (alespoň podle dosavadních výsledků) sdílí vzorky ze všech sousedících pixelů, takže dochází
k rozostření ve všech směrech, které je tak silné, že ani kladný vliv na textury nepomůže.
Celkový výsledek berte trochu s rezervou, jde o průměr hodnocených kritérií, takže
vypovídací hodnotu má pouze v případě, pokud je všem kritériím přikládána stejná váha. Pokud ovšem
preferujete jen jedno, je lepší si podle tabulky udělat vlastní názor.
Další tabulka naskýtá určité vysvětlení, proč kteří výrobci používají konkrétní algoritmy:
Pokud výrobce během své existence vystřídal více algoritmů, jsou označeny
chronologicky číslicemi. Z toho lze vypozorovat určitý vývoj a přístup výrobce k jednotlivým aspektům
FSAA. Druhá tabulka usnadní orientaci. Pokud tedy budeme chtít vypozorovat určité trendy jednotlivých společností,
pak můžeme říci, že ATi zvyšuje kvalitu i rychlost svých algoritmů, i když kladný vliv na textury odpadá,
nVidia se naopak snaží především o optimalizace výkonnostní. Do nejkvalitnějšího algoritmu
(Stochastic SuperSampling) se zdaleka nikdo nehrne a myslím, že se tak ani nestane (bohužel). Nejkvalitnější
používané algoritmy (vpravo od úhlopříčky "kompromis...") jsou ATi SmoothVision 1.0, 3Dfx Rotated-Grid SuperSampling
a 3D-Labs (3Dfx) Stochastic MultiSampling. Naopak pozici nejrychlejšího a nejméně kvalitního režimu obsadila nVidia
se svým OGMS (od GF3 výš).
Osobně jsem zvědavý, jak se situace vyvine
s příchodem R420 a nV40 (de-facto nV45, neboť nV40 byla zrušena a ve vývoji nV45 je pokračováno pod názvem
nV40. nV45 pak bude pravděpodobně PEG verze nové nV40), neboť není vyloučeno, že nVidia pro zvýšení účinnosti
FSAA na svých čipech použije nějaký z algoritmů 3Dfx. Nebylo by se čemu divit, OGMS není žádný zázrak a navíc
u nVidie pracuje mnoho bývalých vývojářů 3Dfx, kteří by si s touto situací mohli poradit (nemám-li zastaralé informace,
je součástí této skupiny i Gary Tarolli). ATi ovšem také slibuje určitá nespecifikovaná vylepšení. Méně známým
faktem je, že nemalá část inženýrů z 3Dfx pracuje právě i u této společnosti. S nejvyšší pravděpodobností
je právě jejich zásluhou RGMS použitý na DX9 Radeonech. Komprese 24:1, jak ATi ráda udává, při FSAA 6x, není nic jiného,
než standardní komprese 4x plus fakt, že RGMS - navržený původně pro Rampage - používá pro všechny vzorky téhož pixelu
stejnou barvu,
takže drasticky snižuje nároky na paměť a sběrnici. Oproti SuperSamplingu tedy pro jeden pixel potřebuje pouze
polovinu paměti při režimu 2x, čtvrtinu při 4x a šestinu při 6x. Proto si ATi může dovolit konstatovat, že kompresní
poměr je při režimu 6x celkem 24:1. Pokud srovnáváme se SuperSamplingem, tak je toto tvrzení pravdivé.
To, co jsem zde nastínil by mohlo vést k závěru, že FSAA DX9 Radeonů je stejně rychlý,
jako FSAA, který by měla Rampage. Ne. Z toho nelze dělat závěry žádné, neboť samotný základ algoritmu určuje kvalitu,
ale rychlost ovlivňuje jen částečně. Ta závisí klidně až z 50% na architektuře procesoru. Pro příklad jsem zvolil
OGSS, tedy režim, který používala např. GeForce 2 a Kyro II. Graf znázorňuje test v QIII Arena s použitím
FSAA přepočtený na procenta (aby nebyl ovlivněn fyzickou rychlostí karty a schopností karty "porozumět si"
s enginem hry). Framerate bez FSAA by odpovídal 100(%). Graf tedy vyjadřuje dopad na výkon při režimech 2x a 4x
za použití dvou rozlišení. Myslím, že jako důkaz vlivu architektury čipu na rychlost stejného algoritmu toto postačí:
Tímto končí série článků o Full-Scene AntiAliasingu, ale pokud
jste nenašli, co jste hledali, nebo byla-li pro vás tato série příliš povrchní a chcete se dozvědět něco více,
nezoufejte. Nabízím zde soubor dokumentů, whitepaperů a materiálů, ve kterých zajisté naleznete vše, co
potřebujete vědět!
| Whitepapers... |
|
FSAA Whitepaper
Unikátní "3Dfx FSAA Whitepaper"
Bohužel je bez obrázků. Nevím, jestli obrázky byly
vynechány schválně, nebo zda se jedná o nějakou "LE" verzi.
(61kB) |
|
|
RGAA Whitepaper
Whitepaper společnosti Quantum 3D týkající se
Rotated-Grid AntiAliasingu VSA-100
(550kB) |
|
|
SSAA Whitepaper
Whitepaper zaměřený na OGSS a RGSS.
Doporučuji, výborné a názorné obrázky
(1015kB) |
|
|
T-Buffer Whitepaper
Whitepaper 3Dfx týkající se možností T-Bufferu (vč. FSAA) VSA-100
(655kB) |
|
|
Accuview Whitepaper
Whitepaper nVidie týkající se souboru Accuview (tj. označení komplexu režimů FSAA od GeForce4.
Podporovány jsou režimy 2x, 4x, Quincunx, 9-tap 4x a 4xS.
(195kB) |
|
|
IntelliSample Whitepaper
Whitepaper nVidie týkající se souboru IntelliSample (tj. komplex FSAA implementovaný na sérii GeForceFX.
Kromě režimů systému AccuView poskytuje dále režimy 6xS a 8xS.
(2210kB) |
|
|
Fragment AntiAliasing Whitepaper
Whitepaper Matroxu týkající se 16x FAA Parhelie
(3000kB) |
|
|
SmoothVision 1.0 Whitepaper
Whitepaper ATi týkající se SmoothVision 1.0 (R8500 - 9200)
(310kB) |
|
SuperScene Whitepaper
Whitepaper (stránka) 3D-Labs týkající se SuperScene (Stochastic MultiSampling)
(45kB) |
|
|
Dynamic AntiAliasing Whitepaper
Whitepaper informující o směru vývoje FSAA v roce 2004 se zaměřením na dynamický antialiasing
(540kB) |
|
|
|
