Настройка msaa что это
Сглаживание в играх. Кто может сказать в чем отличаются режимах сглаживания FXAA или MSAA,CSAA
FXAA — Fast approXimate Anti-Aliasing, это более производительное решение по-сравнению с традиционным MSAA (Multi-Sampling Anti-Aliasing). Это однопроходный пиксельный шейдер, который обсчитывает результирующий кадр на этапе постобработки. Он создан быть более быстрым и менее требовательным к памяти по-сравнению с MSAA, «оплачивая» свои «плюсы» точностью работы и качеством, хотя на самом деле всё не так страшно, как это звучит.
MSAA даёт несколько худшее качество графики, но и даёт огромную экономию вычислительной мощности.
Вместе с видеокартами GeForce восьмой серии публике был представлен режим сглаживания coverage sampling (CSAA). Инженеры NVIDIA провели ряд исследований, которые показали, что при расчете цвета «пограничного» пикселя важны не столько значения цвета соседних пикселей, сколько точная информация о расположении пикселя относительно цветовой границы.
Descali несёт чушь или скопировал с кривого источника.
Выбирай CSAA,но прожорливый или непрожорливый SMAA
Что такое сглаживание? Наиболее простой ответ дает Википедия.
Сглаживание (anti-aliasing, AA, антиалязинг, антиалайзинг и тд) — технология, используемая для устранения эффекта «зубчатости», возникающего на краях одновременно выводимого на экран множества отдельных друг от друга плоских, или объёмных изображений. Сглаживание было придумано в 1972 в Массачусетском технологическом институте в Architecture Machine Group.
Что бы вам не пришлось много читать, сразу приведу основные варианты сглаживаний. Точно так же они обычно обозначаются и в играх.
SSAA, MSAA, CSAA, NFAA, FXAA, DLAA, MLAA, SMAA, TXAA.
Начну с самого крутого, правильного качественного и самого «жрущего» сглаживания – SSAA или по-другому — Super-Sampling. Простой пример потребляемых ресурсов этим методом сглаживания: для разрешения 1280×1024 с SSAA 4x необходим экранный буфер такого же размера, как при разрешении 2560×2048 без SSAA. Размытие картинки – НЕТ. Еще этот метод сглаживания называют FSAA. Рекомендую применять владельцам только самых топовых ПК (видеокарт).
MSAA – улучшенный вариант суперсемплинга (SSAA). Практически такой же по качеству, но требующий меньшее количество ресурсов видеокарты, по сравнению с SSAA. Размытие картинки – очень незначительное, практически не уловимое. И хотя этот метод сглаживания требует меньше ресурсов, чем его первый собрат, этот вариант АА так же рекомендуется владельцам топовых видеокарт.
CSAA – разработка NVIDIA. Усовершенствованный (немного) MSAA. Качество картинки примерно на уровне MSAA 8x, но по ресурсам ест как MSAA 4x. Размытие картинки – незначительное, практически не уловимое. Из последних игр, в которых его использовал – Star Wars Battlefront (DICE).
FXAA – известен своим низким требованиям к видеосистеме. Сглаживает вполне прилично, я бы сказал хорошо. Но есть один недостаток, который заметен, скажем, при сравнении с MSAA – «замыливание» картинки. Оно больше, чем среднее. Подойдет для тех, кто не терпит лесенки, но не может себе позволить предыдущие алгоритмы сглаживания.
MLAA – малоизвестный алгоритм сглаживания. Единственный алгоритм, который работает за счет процессора, а не видеокарты. Он не зависит от сложности сцены, так что можно гарантировать отсутствие «подтормаживаний» в любой момент. Intel позиционирует MLAA как конкурента MSAA. Если судить объективно, MSAA работает немного медленней, но и качественней. По сравнению MLAA с FXAA первый будет медленнее, но при этом качество картинки – без заметного «замыливания».
SMAA – смесь FXAA и MLAA. По скорости находится между FXAA и MSAA. По качеству – картинку практически не блюрит.
TXAA – новый алгоритм сглаживания. Сочетает преимущества MSAA и FXAA. Разработка NVIDIA. Сглаживает ОЧЕНЬ качественно. TXAA 4x = MSAA 8x. Хотя порой первый даже лучше. НО. TXAA «мылит» картинку. «Блюрит» ее. И если сравнивать с MSAA – последний выглядит лучше.
Итог: чОткий, но самый древний алгоритм сглаживания – SSAA. MSAA – очень хороший по качеству, но ест заметно много ресурсов. CSAA – практически такой же по качеству, но ресурсов ест меньше. FXAA – если видеокарта не позволяет, но «сглаживать» хочется, то этот вариант для вас. MLAA – на него можете забить. SMAA – нормальный вариант, можете его опробовать. TXAA – сглаживает очень хорошо. Очень. Но блюр очень раздражает. Поэтому могу рекомендовать этот алгоритм, если вам плевать на «замыливание».
Кстати. В разрешении 4k сглаживание порой вовсе не требуется. Либо можно применить самое простое CSAA или MSAA 2x. Не более. Интересно, как сложится картина лет через 5-7, когда 4k разрешение приобретет массовость. Я специально не стал приводить примеры комбинирования разных методов сглаживания, что бы не вызвать у вас путаницы.
Игра на ПК предлагает нам лучшее качество и лучшую производительность. Но это требует некоторого времени при запуске игры. В отличие от консолей, когда мы будем играть на Windows мы должны войти в графические настройки игры, чтобы выбрать качество, которое мы хотим, чтобы наша игра имела, и настроить производительность в зависимости от того, хотим ли мы больше FPS и менее качественные, или максимальное качество и менее. FPS. Однако, если мы когда-либо заходили в параметры игры, мы видели много разных параметров. Что означает каждый из них? И как они влияют на качество или производительность игры?
Хотя в большинстве компьютерных игр обычно есть несколько настроек качества по умолчанию (низкое, среднее, высокое, ультра) для тех, кто не хочет усложнять ситуацию, если мы один из тех, кто хочет использовать каждый последний FPS и устранить каждую последнюю пилу. обязательно будете одним из тех, кто настраивает игровые настройки вручную. И различные настройки, которые мы можем настроить, могут иметь немного странные имена, поэтому иногда бывает трудно понять, что каждый из них делает.
Убить пилу в играх
Графика в играх имеет все больше и больше полигонов, что придает им более качественный вид. Однако, в зависимости от конфигурации, которая у нас есть в игре, возможно, что эта графика обрабатывается не полностью, чтобы сэкономить ресурсы и сделать игру как можно более плавной. Это тогда, когда всем известное (и раздражающее) » зубья пилы » появляться.
Что такое сглаживание
Эти методы предназначены для улучшения качества графики, которая нам ближе, поэтому они, как правило, не применяются к более удаленным фонам. Для более удаленных текстур необходимо использовать так называемые «фильтры».
Типы сглаживания
Существует несколько типов АА для удаления зубьев пилы из игр, но не все они работают одинаково или дают одинаковый конечный результат. Поэтому ниже мы увидим, какие из них наиболее известны, как они работают и как они влияют на производительность и качество конечного продукта.
Старые методы AA действовали непосредственно на исходные изображения, но это не давало хорошего качества (особенно при изменении размера) или хорошей производительности в играх. FXAA пришел именно для того, чтобы это изменить. Этот метод работает непосредственно с конечным изображением, а не с исходными изображениями. Что он делает, так это размывает или смазывает края изображений, так что эти зубья пилы исчезают. Но результат, в конце концов, может оставлять желать лучшего.
Это рекомендуемый метод для старой графики, поскольку ее низкое качество компенсируется хорошей производительностью. Использование этой системы сглаживания означает потерю всего пары кадров в секунду. В высококачественной графике мы почти не заметим потери производительности, хотя для достижения более высокого качества рекомендуется выбрать другие системы.
SSAA / FSAA
Эти два типа AA используют грубую силу для улучшения качества изображений в играх. Что он делает, так это загружает и отображает изображение с качеством, намного более высоким, чем то, которое мы настроили в игре, он применяет соответствующие сглаживания, а затем изменяет его размер, чтобы адаптировать его к разрешению игры. Благодаря им мы можем получать изображения гораздо более высокого качества, но жертвуем большим количеством ресурсов, что приводит к значительной потере FPS.
Оба SSAA и FSAA обычно сопровождаются числом (2x, 4x, 8x), которое означает, сколько раз изображение обрабатывается. И чем шире эта картина, тем экспоненциально будет расти потребление ресурсов.
Этот тип постобработки основан на SSAA, но он гораздо более ограничен. Основная проблема, которую мы обнаруживаем при использовании этой системы, заключается в том, что она не может работать с альфа-текстурами, что влечет за собой гораздо большую потерю производительности в играх. Активация 4x MSAA подразумевает потерю до 20 FPS в нашей игре.
Это правда, что с его помощью мы можем создавать более четкие изображения с меньшим количеством зубчатых краев, поскольку качество, которое мы получаем, бесконечно превосходит качество FXAA. Но мы должны убедиться, что мы используем очень мощный граф, а также спросить себя, действительно ли использование ресурсов того стоит, поскольку оно может не сильно отличаться от SSAA.
Конечный результат лучше, чем то, что мы можем получить с FXAA, но он также потребляет больше ресурсов, чем этот.
EQAA / CSAA
Нам нужна мощная видеокарта, чтобы иметь возможность обрабатывать информацию, и она готова использовать эти методы. Конечно, в играх эти опции встречаются редко, они не самые распространенные.
Еще один очень редкий метод сглаживания. Он основан на той же концепции, что и MSAA, но способен устранить «зубья пилы» в играх и улучшить качество графики при гораздо более низких требованиях, чем другие подобные методы. Проблема в том, что этот прием не получил широкого распространения, поэтому в играх он встречается редко.
Игровые фильтры для улучшения удаленных текстур
Подобно тому, как сглаживание направлено на улучшение качества графики, которая нам ближе, так и удаленная фильтрация текстур направлена на улучшение качества самых дальних текстур в играх. Редко можно найти пиксели на горизонте или при самых наклонных углах обзора, но и их нельзя оставить без обработки. И, чтобы улучшить его качество, есть несколько типов фильтров, которые мы можем применять в зависимости от мощности нашего графика.
Билинейная фильтрация
Этот фильтр стремится улучшить самые дальние текстуры, применяя серию интерполяция между ними. Таким образом достигается более резкое воздействие на текстуры. Но это также может доставить нам проблемы. Например, этот тип фильтрации приводит к тому, что некоторые текстуры отсутствуют в игре, или он также может вызывать некорректную загрузку некоторых текстур при рендеринге. Это тот, который потребляет меньше всего ресурсов GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР, но это может доставить нам много проблем. Поэтому, если у нас нет выбора, лучше не использовать его.
Трилинейная фильтрация
Анизотропный фильтр
Это самый популярный тип фильтра. Это самый продвинутый из трех, не оказывающий большого влияния на общую игровую производительность. Благодаря этому можно устранение эффекта сглаживания текстур, находящихся дальше нашего поля зрения. Его главное преимущество заключается в том, что, в отличие от предыдущих, эффект размытия намного ниже, что означает гораздо больше деталей как на расстоянии, так и, особенно, в наклонных углах изображений.
Обычно мы можем выбирать между несколькими уровнями фильтрации: 2x, 4x, 8x и 16x. Чем выше этот множитель, тем выше качество изображений, которые мы видим дальше, но потребление ресурсов видеокарты также будет выше.
Сглаживание, анизотропный фильтр… Какая конфигурация лучше?
Хотя все элементы имеют одно и то же назначение, чтобы улучшить качество графики, каждая опция специализируется на определенном типе графики. И они включают, в большей или меньшей степени, производительность игр.
Если у нас есть высококлассный компьютер с хорошей видеокартой мы можем использовать SSAA или MSAA в качестве сглаживания. Это самые распространенные и те, которые дадут нам лучшее качество графики, которая у нас ближе к экрану. Если графика мощная, конечно, она также может быть с анизотропным фильтром, не оказывая слишком большого влияния на производительность игры или на FPS.
Другие настройки для оптимизации игр
Помимо сглаживания для оптимизации близких текстур и фильтров для удаленных, в играх обычно есть другие параметры, которые могут помочь нам улучшить (или ухудшить) игровой процесс.
V-Sync: предотвращение разрывов экрана
Когда FPS превышает частоту обновления монитора, эта опция обычно не вызывает проблем. Но когда пропадают кадры, это когда может возникнуть задержка нажатия клавиш или мыши. Если это происходит с нами, лучше снизить качество графики, чтобы преодолеть частоту обновления монитора, и активировать V-Sync для более плавного просмотра.
Предел FPS: решение против заикания
Когда мы запускаем игры с очень высокой частотой обновления (200 FPS, 300, 400 и т. Д.), Мы видим, что игра, по-видимому, работает очень плавно. Но время от времени возникают небольшие рывки или заикания, которые могут очень раздражать. Это то, что называется заиканием. Эти проблемы во многом зависят от оптимизации игры, но чаще всего возникают, когда скорость FPS в игре не соответствует частоте обновления монитора.
Если мы активируем Предел FPS (либо с панели NVIDIA или AMD, либо из самой игры) мы будем заставлять игру не превышать указанное количество кадров. Если у нас будет экран с частотой 60 Гц, и мы ограничим игры до 60 кадров в секунду, мы решим эти проблемы.
G-Sync или FreeSync: устранение задержки ввода V-Sync
V-Sync имеет серьезные проблемы, когда FPS падает ниже частоты обновления монитора. Чтобы исправить это, есть две технологии, известные как G-Sync (от NVIDIA) или FreeSync (от AMD). Эти технологии синхронизируют частоту генерации кадров графика с частотой обновления монитора. Таким образом, если у нас есть экран с частотой 75 Гц, если он будет генерировать больше этих 75 кадров в секунду, остальные автоматически пропускаются (избегая разрывов и заиканий). А если вы снизите частоту кадров в секунду, он автоматически настроит частоту обновления монитора в соответствии с ней (устраняя задержку ввода).
Хотя существует множество теорий о том, как следует настраивать эту функцию, нам не следует есть голову. Единственное, что нам нужно сделать, это активировать G-Sync на панели Nvidia (или FreeSync в случае AMD) и в игре активировать V-Sync. Больше ничего, ни ограничение FPS, ни активация, ни деактивация буферов… ничего. Позвольте графике и монитору творить чудеса.
Что делает графика NVIDIA благодаря ядрам Tensor (ответственным за DLSS), так это собирает и обрабатывает 50% пикселей в изображениях и с помощью ИИ, который находится в постоянном обучении, определяет, что такое оставшиеся пиксели. Это позволяет обрабатывать более крупную графику за меньшее время и возвращает пользователю изображения более высокого качества с более высоким FPS.
Какое сглаживание в играх лучше: DLSS, MSAA, TAA, FXAA или DMAA
В любой современной игре в настройках графики легко найти пункт «Сглаживание». Как работает эта функция, насколько она полезна и какой вариант сглаживания выбрать, если доступно несколько — разберём подробнее.
Содержание
Что такое сглаживание и для чего нужно
Для начала стоит немного рассказать о том, что такое алиасинг, чтобы понять, для чего нужно сглаживание. Дело в том, что графика дискретна — очевидно, пиксель либо закрашен полностью, либо нет. При построении сцены цвет каждого пикселя определяется тем, лежит ли в его центре часть какого-нибудь объекта или нет. Именно поэтому некоторые детали могут не отрисовываться, если они покрывают лишь четверть пикселя. А другие примитивы, наоборот, имеют слишком резкие переходы между парой пикселей, даже если сам предмет должен обладать плавными формами.
Иначе говоря, алиасинг — резкий переход между двумя или несколькими пикселями. Самые очевидные примеры алиасинга в играх — мерцание тонких объектов или текстур с мелкими деталями в движении и эффект ступенчатости на краях объектов.
Так вот, сглаживание, или же AA (Anti-Aliasing) — это способ устранения артефактов алиасинга, в том числе и тех самых «лесенок» на изображении. Оно позволяет сделать сцену в игре более реалистичной и приятной глазу, как в реальной жизни. Добиваются плавности как раз «смягчением» переходов между пикселями, заполняя соседние пиксели корректными оттенками.
Какие виды сглаживания в играх бывают
Количество методов сглаживания не так мало, как кажется на первый взгляд. Так как их очень много, обо всех рассказать сложно, поэтому я затрону наиболее распространённые и интересные из них.
Сами методы можно разделить на 2 категории: те, которые применяются во время рендеринга и те, которые применяются к уже построенному изображению (постпроцессинговые).
SSAA (Super Sampling Anti-Aliasing)
Также его называют методом избыточной выборки. Основан на принципах получения образцов цвета (сэмплов) сразу в 4 участках пикселя с последующим усреднением. Важное уточнение: для этого вместо одного пикселя рендерятся четыре, и уже после расчётов цвета они сжимаются обратно до одного. Кстати, необязательно должно использоваться именно четырёхкратное увеличение, это лишь один из самых распространённых типов алгоритма. Существует множество вариаций паттернов выборки: среди них ordered grid, rotated grid, jitter. Все они отличаются только расположением точек получения сэмплов и точностью результата. Иногда в настройках игры можно увидеть несколько видов SSAA, которые как раз будут отличаться паттернами. Самый простой — ordered grid (OGSSAA), остальные методы, как правило, эффективнее.
Существенным недостатком SSAA является его высокое требование к ресурсам — неудивительно, ведь по сути это рендеринг всей сцены в разрешении, превышающем нативное в несколько раз. Зато этот метод сглаживания один из самых эффективных и точных, правда, в современных AAA-проектах встречается не так часто.
DSR (Dynamic Super Resolution)
Владельцы видеокарт NVIDIA имеют возможность включить в «Панели управления NVIDIA» функцию под названием DSR. С этой технологией изображение в игре рендерится в большем разрешении, а затем масштабируется до нативного разрешения монитора. Результат оказывается близок к SSAA, за исключением того, что в DSR ещё накладывается фильтр размытия.
Как и метод избыточной выборки, DSR потребляет много ресурсов. Главный плюс использования этой функции — она поддерживается в большем количестве игр (хотя в некоторых могут возникать проблемы) и не требует внедрения разработчиком.
MSAA (MultiSample Anti-Aliasing)
Как и SSAA, MSAA делает выборку нескольких участков пикселя и усредняет цвет, но только на крайних пикселях объектов, а не на всей сцене, а значит, и ресурсов потребляет значительно меньше. Весьма распространён и даёт хороший результат. Из-за такой выборки проявляются и недочёты технологии — на стыках между двумя объектами изображение по-прежнему «острое», то же самое видно и на высокодетализированных, а также прозрачных текстурах. Ну и хоть оно менее ресурсозатратное, нежели SSAA, это всё ещё «тяжёлый» метод, сильно нагружающий видеокарту.
MSAA в играх встречается в нескольких типах: 2x, 4x, 8x, 16x. Число отражает количество выборок на пиксель. Чем оно выше, тем лучше результат, но сильнее нагрузка.
CSAA (Coverage Sampling Anti-Aliasing)
CSAA — это доработанный MSAA от компании NVIDIA. Он выдаёт результат, близкий к MSAA 8x или 16x, потребляя ресурсы на уровне MSAA 4x. Не углубляясь в детали, улучшение сглаживания достигается за счёт использования информации ещё и о соседних пикселях. Похожая технология от AMD называется EQAA (Enhanced Quality Anti-Aliasing). Обе технологии почти не встречаются в современных играх из-за того, что сейчас разработчики предпочитают использовать универсальные методы.
TAA (Temporal Anti-Aliasing)
TAA — популярный метод сглаживания, который часто используется во многих современных играх. Он берёт информацию о пикселях не только с текущего кадра, но и с предыдущего. За счёт этого TAA позволяет избавиться от эффекта мерцания, например, на тонких объектах. В целом, это довольно качественный метод, не уступающий MSAA, при этом потребляющий в разы меньше ресурсов. Недостатки тоже есть: изображение может быть слишком мыльным — разработчики пытаются исправлять это повышением резкости, но не всегда помогает. Кроме того, из-за того, что информация берётся с предыдущего кадра, возникает эффект гостинга (остаточного изображения) — вокруг движущихся объектов возникают «шлейфы».
FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing)
FXAA относится к постпроцессинговому типу сглаживания. Весьма дешёвый способ убрать алиасинг с небольшими потерями производительности. FXAA смешивает соседние пиксели на готовом изображении, заранее определяя контрастные переходы. Недостатком можно назвать излишнее сглаживание, из-за чего некоторые текстуры и далёкие предметы будут мыльными, но FXAA станет отличным выбором на слабых компьютерах, так как оказывает очень маленькое влияние на FPS.
MLAA (MorphoLogical Anti-Aliasing)
Постпроцессинговый метод, работает не на видеокарте, а на процессоре, в отличие от всех остальных методов. MLAA ищет резкие отличия в цветах, затем идентифицирует L-, Z- и U-образные паттерны в построенном изображении, после чего смешивает цвета пикселей в таких фигурах.
На движущихся объектах могут возникать артефакты, связанные с появлением и исчезновением отдельных пикселей. Это характерно почти для всех типов геометрического сглаживания, в том числе и для MLAA. На тонких объектах данный артефакт проявляется в виде мерцания.
MLAA даёт более точный результат, чем у FXAA, но и сам процесс более требователен к ресурсам. Впрочем, если имеется мощный процессор, то влияние на FPS в играх будет минимальное.
SMAA (Subpixel Morphological Anti-Aliasing)
SMAA — это смесь FXAA и MLAA, работающая на видеокарте. В отличие от MLAA, ищёт различия не в цветах, а в яркости пикселей. Кроме того, использует не только L-, Z- и U-образные паттерны, но ещё и диагональные.
Существуют разные типы SMAA:
Самый эффективный, как можно понять из описания, SMAA T4x, он же и самый прожорливый из этих вариантов. На скриншотах из Shadow of Tomb Raider заметно, как сильно меняется изображение при включении SMAA 1x, а вот разница между SMAA T2x и T4x есть, но она не такая существенная.
CMAA (Conservative Morphological Anti-Aliasing)
Как и предыдущие три, CMAA — это постпроцессинговый метод. Нагружает систему чуть больше, чем FXAA, но меньше, чем SMAA. В теории, CMAA обеспечивает куда более лучшую по качеству картинку, нежели примитивный FXAA, но это зависит от реализации: на примерах из DiRT Rally 2.0 отлично видно, что алгоритм не очень сильно влияет на сцену.
На двух изображениях выше сложно увидеть разницу, но она есть: отдалённые предметы более чёткие и с меньшим количеством лесенок. Особенно видно это на мелкой траве вдалеке, а также на дальних конусах.
CMAA исследует изображение на разрывы цветов, уточняет края фигур в конкретных участках, затем обрабатывает простые фигуры, причём только симметричные. Метод имеет повышенную временную стабильность в сравнении с SMAA и MLAA — за счёт этого в сцене меньше мерцаний.
DLSS (Deep Learning Super Sampling)
Сравнительно новая технология, на данный момент доступная только на видеокартах NVIDIA RTX. Очень эффективный метод, который при небольших требованиях к ресурсам выдаёт качественную картинку. Конечно, если речь идёт о DLSS 2.0 и 2.1 — первая итерация технологии была очень сырой и сильно «мылила» картинку.
Используя тензорные ядра, DLSS апскейлит отрендеренное в низком разрешении изображение за счёт использования глубокого машинного обучения. Такой подход позволяет добиться качества, сравнимого с рендером сцены в полноценном разрешении.
Конечно, технология всё ещё сыровата даже во второй версии, и иногда встречаются небольшие артефакты, но даже сейчас результат получается лучше, чем при использовании TAA. На картинке выше сравнивается DLSS и TAA. Издалека разницы нет, но при детальном рассмотрении видно, что с DLSS дальние объекты чётче, а рюкзак выглядит чуть мыльнее, но на нём нет лесенок.
Итог: какое сглаживание лучше выбрать
Технологий сглаживания действительно много, но каждая из них имеет право на существование. Какая же из них самая лучшая?