Анизотропная фильтрация: что это такое, на что влияет, нужно ли включать

Влияние на FPS

Преимущества понятны, но как дорого обойдётся игрокам анизотропная фильтрация? Влияние на производительность игровых видеоадаптеров с серьёзной начинкой, выпущенных не позднее 2010 года, очень незначительно, что подтверждают тесты независимых экспертов в ряде популярных игр. Фильтрация текстур анизотропная в качестве х16 на бюджетных картах показывает снижение общего показателя FPS на 5-10%, и то за счёт менее производительных компонентов графического адаптера. Такая лояльность современного железа к ресурсоёмким вычислениям говорит о непрестанной заботе производителей о нас, скромных геймерах. Вполне возможно, что не за горами переход на следующие уровни качества анизотропии, лишь бы игроделы не подкачали.

Конечно, в улучшении качества картинки участвует далеко не одна только анизотропная фильтрация. Включать или нет ее, решать игроку, но счастливым обладателям последних моделей от Nvidia или AMD (ATI) не стоит даже задумываться над этим вопросом – настройка анизотропной фильтрации на максимальный уровень не повлияет на производительность и добавит реалистичности пейзажам и обширным локациям. Немногим сложнее ситуация у хозяев встроенных графических решений от компании Intel, так как в этом случае многое зависит от качеств оперативной памяти компьютера, её тактовой частоты и объёма.

Что это такое?

Каждому компьютерному игроку хочется, чтобы на экране разворачивалась красочная картина виртуального мира, чтобы, взобравшись на вершину горы, можно было обозревать живописные окрестности, чтобы, нажимая до отказа кнопку ускорения на клавиатуре, до самого горизонта можно было увидеть не только прямую трассу гоночного трека, а и полноценное окружение в виде городских пейзажей. Объекты, отображаемые на экране монитора, только в идеале стоят прямо перед пользователем в самом удобном масштабе, на самом деле подавляющее большинство трёхмерных объектов находится под углом к линии зрения. Более того, различное виртуальное расстояние текстур до точки взгляда также вносит коррективы в размеры объекта и его текстур. Расчётами отображения трёхмерного мира на двумерный экран и заняты различные 3D-технологии, призванные улучшить зрительное восприятие, в числе которых не последнее место занимает текстурная фильтрация (анизотропная или трилинейная). Фильтрация такого плана относится к числу лучших разработок в этой области.

Что это такое

Анизотропная фильтрация (сокращенно AF) — один из методов улучшения качества прорисовки текстур на поверхностях, расположенных под углом относительно камеры или точки обзора.

Благодаря такой технологии устраняются наложения спектров эффектов друг на друга и устраняется размытость при значительном удалении объекта от наблюдателя или под экстремальным углом обзора.

Технология достаточно ресурсоемкая, так как забирает некоторую часть видеопамяти. На производительность в том числе влияет пропускная способность памяти, а также вычислительная мощность графического чипа.

Улучшение изотропного отображения MIP

Пример хранения анизотропных изображений MIP-карты: основное изображение в верхнем левом углу сопровождается отфильтрованными, линейно преобразованными копиями уменьшенного размера.

Изотропное MIP-изображение того же изображения.

С этого момента предполагается, что читатель знаком с отображением MIP .

Если бы мы исследовали более приближенный анизотропный алгоритм, RIP-отображение, как расширение от MIP-отображения, мы могли бы понять, как анизотропная фильтрация обеспечивает такое высокое качество отображения текстуры. Если нам нужно текстурировать горизонтальную плоскость, которая находится под наклоном к камере, традиционная минификация карты MIP даст нам недостаточное разрешение по горизонтали из-за уменьшения частоты изображения по вертикальной оси. Это связано с тем, что при отображении MIP каждый уровень MIP изотропен, поэтому текстура 256 × 256 уменьшается до изображения 128 × 128, затем изображения 64 × 64 и так далее, поэтому разрешение уменьшается вдвое по каждой оси одновременно, поэтому текстура карты MIP Зонд к изображению всегда будет отбирать изображение с одинаковой частотой по каждой оси. Таким образом, при сэмплировании, чтобы избежать наложения спектров на высокочастотной оси, другие оси текстуры будут аналогичным образом субдискретизированы и, следовательно, потенциально размыты.

С помощью анизотропной фильтрации карты MIP, в дополнение к понижающей дискретизации до 128 × 128, изображения также дискретизируются до 256 × 128 и 32 × 128 и т. Д. Эти анизотропно субдискретизированные изображения можно исследовать, когда частота изображения с отображением текстуры различается для каждой оси текстуры. Следовательно, одна ось не должна размываться из-за экранной частоты другой оси, и наложения спектров все же можно избежать. В отличие от более общей анизотропной фильтрации, отображение MIP, описанное для иллюстрации, ограничено только поддержкой анизотропных зондов, которые выровнены по оси в пространстве текстуры , поэтому диагональная анизотропия все еще представляет проблему, даже несмотря на то, что в реальных случаях использования анизотропной текстуры обычно есть такие сопоставления экранного пространства. .

Хотя реализации могут свободно изменять свои методы, сопоставление MIP и связанные с ним ограничения по осям означают, что это неоптимально для истинной анизотропной фильтрации и используется здесь только в иллюстративных целях. Ниже описана полностью анизотропная реализация.

С точки зрения непрофессионала, анизотропная фильтрация сохраняет «резкость» текстуры, которая обычно теряется из-за попыток текстуры карты MIP избежать наложения спектров. Таким образом, можно сказать, что анизотропная фильтрация поддерживает четкие детали текстуры при всех ориентациях просмотра, обеспечивая при этом быструю фильтрацию текстуры со сглаживанием .

Линейная фильтрация

Отличия линейного алгоритма не слишком существенны, вместо ближайшей точки-текселя линейная фильтрация использует сразу 4 и рассчитывает средний цвет между ними. Единственная проблема, что на поверхностях, расположенных под углом к экрану, луч зрения образует как бы эллипс на текстуре, тогда как линейная фильтрация использует идеальный круг для подбора ближайших текселей независимо от угла обзора. Использование четырёх текселей вместо одного позволяет значительное улучшить прорисовку удалённых от точки обзора текстур, но всё равно недостаточно, чтобы корректно отразить картинку.

Операционная система, тестовые программы, драйверы и настройки

• Система: Microsoft Windows XP SP1 ENG
• DirectX 9.0b
• драйвер для видеокарт NVIDIA – ForceWare 71.82 WHQL;
• драйвер для видеокарт ATI – Catalyst 5.3 WHQL;
• драйверы NVIDIA: оптимизации трилинейной фильтрации включены, анизотропной также включены по умолчанию;
• драйверы ATI – оптимизации трилинейной фильтрации включены по умолчанию.

Все излишества и «красивости» в операционной системе убирались, система настраивалась на максимальное быстродействие.

Vsync принудительно отключался через драйверы как в OpenGL, так и в Direct 3 D-приложениях. Технология сжатия текстур S3TC также отключалась.

Что это такое?

Каждому компьютерному игроку хочется, чтобы на экране разворачивалась красочная картина виртуального мира, чтобы, взобравшись на вершину горы, можно было обозревать живописные окрестности, чтобы, нажимая до отказа кнопку ускорения на клавиатуре, до самого горизонта можно было увидеть не только прямую трассу гоночного трека, а и полноценное окружение в виде городских пейзажей. Объекты, отображаемые на экране монитора, только в идеале стоят прямо перед пользователем в самом удобном масштабе, на самом деле подавляющее большинство трёхмерных объектов находится под углом к линии зрения. Более того, различное виртуальное расстояние текстур до точки взгляда также вносит коррективы в размеры объекта и его текстур. Расчётами отображения трёхмерного мира на двумерный экран и заняты различные 3D-технологии, призванные улучшить зрительное восприятие, в числе которых не последнее место занимает текстурная фильтрация (анизотропная или трилинейная). Фильтрация такого плана относится к числу лучших разработок в этой области.

Mip-mapping

Эта технология позволяет слегка оптимизировать прорисовку компьютерной графики. Для каждой текстуры создаётся определённое количество копий с разной степенью детализации, для каждого уровня детализации выбирается своя картинка, к примеру, для длинного коридора или обширной залы ближние пол и стены требуют максимально возможной детализации, тогда как дальние углы охватывают всего лишь несколько пикселей и не требуют значительной детализации. Эта функция трёхмерной графики помогает избежать размытия дальних текстур, а также искажения и потери рисунка, и работает вместе с фильтрацией, потому что видеоадаптер при расчёте фильтрации самостоятельно не в состоянии решить, какие тексели важны для полноты картины, а какие – не очень.

Производительность и оптимизация

Образец счетчик необходимости может сделать анизотропную фильтрацию чрезвычайно полосы пропускания -intensive. Часто встречается несколько текстур; каждый образец текстуры может иметь размер четыре байта или более, поэтому для каждого анизотропного пикселя может потребоваться 512 байтов из памяти текстур, хотя для уменьшения этого обычно используется сжатие текстур .

Устройство отображения видео может легко содержать более двух миллионов пикселей, а желаемая частота кадров приложения часто превышает 60 кадров в секунду. В результате требуемая полоса пропускания текстурной памяти может вырасти до больших значений. Диапазоны в сотни гигабайт в секунду полосы пропускания конвейера для операций визуализации текстур не являются чем-то необычным, когда задействованы операции анизотропной фильтрации.

К счастью, несколько факторов способствуют повышению производительности:

• Сами зонды совместно используют кэшированные образцы текстуры, как межпиксельные, так и внутрипиксельные.
• Даже при анизотропной фильтрации с 16 отводами не всегда нужны все 16 отводов, потому что только удаленные сильно наклонные пиксельные заливки имеют тенденцию быть сильно анизотропными.
• Сильно анизотропная пиксельная заливка имеет тенденцию покрывать небольшие области экрана (т.е. обычно менее 10%)
• Фильтры увеличения текстуры (как правило) не требуют анизотропной фильтрации.

Опции и оптимизация

Управление типом и качеством фильтрации доступно благодаря специальному ПО, регулирующему драйвера графических адаптеров. Также расширенная настройка анизотропной фильтрации доступна в игровых меню. Реализация больших разрешений и использование нескольких мониторов в играх заставили производителей задуматься об ускорении работы своих изделий, в том числе за счёт оптимизации анизотропных алгоритмов. Производители карт в последних версиях драйверов представили новую технологию под названием адаптивная анизотропная фильтрация. Что это значит? Эта функция, представленная AMD и частично реализованная в последних продуктах Nvidia, позволяет снижать коэффициент фильтрации там, где это возможно. Таким образом, фильтрация анизотропная коэффициентом х2 может обрабатывать ближние текстуры, тогда как удалённые объекты пройдут рендеринг по более сложным алгоритмам вплоть до максимального х16-коэффициента. Как обычно, оптимизация даёт существенное улучшение за счёт качества, местами адаптивная технология склонна к ошибкам, заметным на ультранастройках некоторых последних трёхмерных видеоигр.

На что влияет анизотропная фильтрация? Задействование вычислительных мощностей видеоадаптеров, по сравнению с другими технологиями фильтрации, намного выше, что сказывается на производительности. Впрочем, проблема быстродействия при использовании этого алгоритма давно решена в современных графических чипах. Вместе с остальными трёхмерными технологиями анизотропная фильтрация в играх (что это такое мы уже представляем) влияет на общее впечатление о целостности картинки, особенно при отображении удалённых объектов и текстур, расположенных под углом к экрану. Это, очевидно, главное, что требуется игрокам.

Настройка параметров 3D для всех игр

Следующий подпункт, «Управление параметрами 3D», позволяет вручную задать настройки для обработки трехмерной картинки видеокартой. Вкладка «Глобальные параметры» отвечает за работу графического процессора с любой игрой или программой. С нее и начнем.

Пункт «DSR – Плавность» отвечает за повышение качества картинки путем рендеринга в более высоком разрешении. Его надо отключить, так как более высокое разрешение – выше нагрузка на ГП, а расход памяти больше. Также нужно убрать и «DSR – Степень», так как нет улучшенного рендеринга – степени тоже не нужны. Пункт «Анизотропная фильтрация» отвечает за улучшенную проработку текстур. Детализованные текстуры занимают больше памяти, а потому отключаем этот параметр.

« Вертикальный синхроимпульс» тоже не нужен, так как при вертикальной синхронизации частота кадров подгоняется под частоту монитора. К примеру, если монитор имеет частоту 60 Гц, а игра выдает 37 FPS – видеокарта урежет частоту кадров до ближайшего делителя развертки монитора, в данном случае 30 FPS, картинка станет менее плавной.

Следующий пункт («Заранее подготовленные кадры…») можно не трогать, так как виртуальная реальность в нашем случае не интересна. А вот «Затенение фонового освещения» стоит выключить, так как чем лучше проработка теней – тем выше нагрузка на графический процессор, а качество изображения при этом растет не сильно.

« Кэширование шейдеров» – штука полезная, так как с ней самые часто используемые шейдеры хранятся в кэше, и при надобности просто считываются из памяти, а не кодируются процессором заново. То же самое касается параметра «Максимальное количество заранее…». В нем нужно выбрать наибольшее значение, чтобы центральный процессор готовил побольше кадров для графического.

Сглаживание – это повышение детализации картинки, уменьшение ступенчатости контуров. Оно делает объекты более гладкими, но нагружает видеокарту. Чтобы повысить детализацию вдвое – придется увеличивать и нагрузку на нее, поэтому параметры «Многокадровое сглаживание MFAA», «Сглаживание FXAA», «Сглаживание – гамма-коррекция» и другие с этим словом нужно убрать.

Настройку «Потоковая оптимизация» можно не трогать, так как она отвечает за задействование многоядерности. Если игра не умеет использовать все ядра процессора сразу – установка параметра не поможет, а если умеет – смысла трогать пункт нет.

« Режим управления электропитанием», установленный на значение «максимальная производительность», позволяет заставить видеокарту поддерживать более высокие частоты, пусть и с большим расходом энергии. Но если у вас ноутбук – убедитесь, что он не подвержен перегреву, перед включением этого параметра. Ведь с ним видеокарта может греться еще сильнее.

Тройную буферизацию можно не трогать, так как при выключенной синхронизации она не работает. Пункты, ответственные за работу фильтрации, стоит включить, в параметре «качество» задав значение «Высокая производительность». Это позволит оптимизировать обработку картинки.

Примените настройки и проверьте, выросла ли производительность в интересующей игре. Если не помогает – стоит попробовать индивидуальную настройку конкретного приложения. Также настраивать только одну (или несколько) игру можно, если везде производительности хватает, и лишь в отдельных случаях FPS не достаточно. Об этом – следующий пункт.

Анизотропная фильтрация: мини-ликбез для начинающих

Для того чтобы понять, что такое фильтрация, необходимо обладать некоторыми основными знаниями. Мы уже выяснили, что изображение на экране состоит из множества пикселей, количество которых определяется разрешением. Для вывода цветного изображения ваша видеокарта должна определять цвет каждого пикселя. Определяется его цвет посредством наложения текстурных изображений на полигоны, которые расположены в трёхмерном пространстве. Текстурные изображения состоят из пикселей, вернее, текселей, то есть тексель – это пиксель двухмерного изображения, наложенного на 3D-поверхность. Главная дилемма заключается в следующем: какой тексель или тексели определяют цвет пикселя на экране. Для представления проблемы фильтрации давайте представим одну картину. Допустим, что ваш экран – это плита с множеством круглых отверстий, каждое из которых является пикселем. Для того чтобы определить, какой цвет имеет пиксель относительно трёхмерной сцены, расположенной за плитой, достаточно просто посмотреть в одно из отверстий. А теперь представим луч света, который проходит через одно из отверстий и попадает на наш текстурированный полигон. Если последний расположен параллельно относительно отверстия, через которое проходит световой луч, то световое пятно будет иметь форму окружности. В противном случае, если полигон расположен не параллельно к отверстию, световое пятно искажается и имеет эллиптическую форму

Мы думаем, что многие читатели в это время задаются одним вопросом: «как связаны все эти плиты, отверстие, луч света с проблемой определения цвета пикселя?» Внимание! Ключевая фраза: все полигоны, расположенные в световом пятне, определяют цвет пикселя. Всё вышеизложенное и есть те необходимые базовые знания, которые нужны для того, чтобы понять различные алгоритмы фильтрации

А теперь, чтобы вы лучше поняли, для чего нужна фильтрация, рассмотрим происходящие процессы на примере легендарной «Quake 3 Arena». Представьте какой какой-нибудь коридор с множеством квадратов и различных орнаментов (благо, в «Quake 3 Arena» этого хватает). Орнамент в начале коридора сильно детализирован, а ближе к концу коридора (горизонту) элементы орнамента становятся всё меньше и меньше, т.е. они отображаются меньшим числом пикселей. В результате теряются детали типа швов между элементами орнамента, что, соответственно, приводит к ухудшению качества изображения.

Проблема заключается в том, что драйвер графической карты не знает, какие детали в текстуре являются важными.

Point Sampling

Point Sampling (поточечная выборка) – самый простой способ определения цвета пикселя. Этот алгоритм основан на текстурном изображении: выбирается всего один тексель, который ближе всех расположен к центру светового пятна, и по нему происходит определение цвета пикселя. Нетрудно догадаться, что это совершенно не верно. Во-первых, цвет пикселя определяется несколькими текселями, а мы выбрали только один

Во-вторых, форма светового пятна может измениться, а алгоритм не принимает это во внимание. А зря!

Главным недостатком поточной выборки является тот факт, что когда полигон расположен близко к экрану, количество пикселей будет значительно выше, чем текселей, из-за чего качество изображения очень сильно пострадает. Так называемый эффект блочности, как мы полагаем, многие могли наблюдать в старых компьютерных играх, например, в том же легендарном «Doom».

Настройка NVIDIA для игр в несколько кликов

Для быстрой настройки NVIDIA для игр кликните по свободной области рабочего стола правой кнопкой мыши. Во всплывающем контекстном меню найдите пункт «Панель управления NVIDIA» и запустите программу.

В открывшемся окне, в левом списке опций, найдите пункт «Параметры 3D». Он отвечает за настройку картинки в трехмерных приложениях (коими и являются игры). Пункт «Регулировка настроек изображения с просмотром» позволяет настроить баланс между качеством картинки и производительностью.

Если игры тормозят – установите переключатель напротив «Пользовательские настройки с упором на:» и переходите к ползунку. Двигая его, можно увидеть, как меняется качество отрисовки объекта, поэтому нужно установить его на минимум, выбрав «Производительность».

Сохраните настройки, нажав «Применить» внизу. Запустите игру, которая до этого плохо шла. Если FPS поднялся, игра идет более плавно и четко – настройка NVIDIA для игр закончена. Если нет – переходим к следующей инструкции.

Поддерживаемая степень анизотропии

Во время рендеринга могут применяться различные степени или соотношения анизотропной фильтрации, и текущие реализации аппаратного рендеринга устанавливают верхнюю границу этого соотношения. Эта степень относится к максимальному коэффициенту анизотропии, поддерживаемому процессом фильтрации. Например, анизотропная фильтрация 4: 1 (произносится как «4-к-1») продолжит повышать резкость более наклонных текстур за пределами диапазона, увеличенного до 2: 1.

На практике это означает, что в ситуациях с сильно наклонным текстурированием фильтр 4: 1 будет в два раза резче, чем фильтр 2: 1 (он будет отображать частоты в два раза выше, чем у фильтра 2: 1). Однако для большей части сцены фильтр 4: 1 не требуется; только более наклонные и обычно более удаленные пиксели потребуют более резкой фильтрации. Это означает, что по мере того, как степень анизотропной фильтрации продолжает удваиваться, уменьшается отдача с точки зрения видимого качества с меньшим и меньшим количеством обработанных пикселей, и результаты становятся менее очевидными для зрителя.

При сравнении результатов рендеринга сцены с анизотропной фильтрацией 8: 1 и сцены с фильтром 16: 1, только относительно несколько пикселей с сильно наклонным углом, в основном на более удаленной геометрии, будут отображать заметно более четкие текстуры в сцене с более высокой степенью анизотропии. фильтрации, и частотная информация для этих немногих отфильтрованных пикселей 16: 1 будет только вдвое больше, чем у фильтра 8: 1. Потеря производительности также уменьшается, потому что меньшее количество пикселей требует выборки данных с большей анизотропией.

В конце концов, это дополнительная сложность оборудования по сравнению с этой убывающей отдачей, которая заставляет устанавливать верхнюю границу анизотропного качества в конструкции оборудования. После этого приложения и пользователи могут свободно регулировать этот компромисс с помощью настроек драйвера и программного обеспечения до этого порогового значения.

Разгон в MSI Afterburner

В разгоне нет ничего страшного, если не лезть в дебри. Нужно установить утилиту MSI Afterburner и сдвинуть пару ползунков. При этом ничего у вас не сгорит и не испортится, а прирост кадров получите гарантированно.

1. Увеличьте Power Limit до максимального значения. Слишком много все равно поставить не получится.
2. Прибавляйте по 50-100 МГц к частоте ядра и тестируйте в программе FurMark. Не вылетает, не артефачит? Температуру выше 80 градусов лучше не допускать. Если карта сильно нагревается, снижайте частоты или увеличивайте скорости вращения кулеров.
3. Далее принимайтесь за частоту памяти. Поднимайте по 100 МГц за раз. И снова тестируйте. Как видите, в нашем случае +500 и все стабильно работает.
4. Не забывайте применять настройки.
5. Поставьте галочку, чтобы настройки оверклокинга активировались при загрузке программы. Иначе придется каждый раз делать все вручную.

А вот заниматься прошивкой BIOS, повышением и понижением напряжения и другими сложными действиями мы не рекомендуем. Достаточно будет и небольшого буста по частотам, чтобы карточка работала чуть лучше. Но следите за температурами.

• MSI ответила VGTimes, почему в шесть раз уменьшила гарантийный срок на игровые видеокарты
• Тест-игра: скупи все видеокарты и стань богатым майнером
• NVIDIA готовит новые видеокарты RTX 3000 с защитой от майнинга. Релиз, похоже, очень скоро

На пальцах

Чтобы понять, что даёт анизотропная фильтрация, нужно понимать основные принципы алгоритмов текстурирования. Все объёкты трёхмерного мира состоят из «каркаса» (трехмерной объёмной модели предмета) и поверхности (текстуры) — двумерной картинки, «натянутой» поверх каркаса. Малейшая часть текстуры — цветной тексель, это как пиксели на экране, в зависимости от «плотности» текстуры, тексели могут быть разных размеров. Из разноцветных текселей состоит полная картина любого объекта в трёхмерном мире.

На экране текселям противопоставлены пиксели, количество которых ограничено доступным разрешением. Тогда как текселей в виртуальной зоне видимости может быть практически бесконечное множество, пиксели, выводящие картинку пользователю, имеют фиксированное количество. Так вот, преобразованием видимых текселей в цветные пиксели занимается алгоритм обработки трёхмерных моделей – фильтрация (анизотропная, билинейная или трилинейная). Подробнее обо всех видах – ниже по порядку, так как они исходят одна из другой.

Что такое анизотропная фильтрация?

Фильтрация анизотропная – это специализированный способ улучшения текстур на поверхностях, которые находятся под определенным углом относительно камеры. Точно так же, как трилинейная или же билинейная, анизотропная позволяет полностью устранить алиасинг на разных поверхностях, но при этом вносит минимум размытия, благодаря чему сохраняется предельная детальность изображения.

Для того чтобы понять, что представляет собой фильтрация анизотропная, нужно иметь определенные базовые знания в данной области. Конечно, сегодня каждый пользователь прекрасно понимает, что изображение на экране составляется из огромнейшего количества различных пикселей, количество которых непосредственно зависит от разрешения. Для того чтобы вывести изображение на экран, видеокартой должен быть обработан цвет каждого пикселя.

Принцип действия

Выбирается определенная текстура, которая соответствует разрешению, находящемуся поперек направления обзора. После этого берется несколько текселей, находящихся вдоль направления обзора, после чего осуществляется усреднение их цветов.

Так как на экране может находиться более одного миллиона пикселей, а каждый тексель при этом составляет не менее 32 бит, анизотропная фильтрация в играх требует невероятно большой пропускной способности видеокарты, которую не обеспечивают многие даже самые современные устройства. Именно по этой причине такие большие требования к памяти уменьшаются за счет использования кэширования, а также специализированных технологий сжатия текстур.

Подходящие видеокарты

Режим анизотропной фильтрации был возможен на пользовательских видеоадаптерах уже с 1999 года, начиная с известных карт Riva TNT и Voodoo. Топовые комплектации этих карт вполне справлялись с просчётом трилинейной графики и даже выдавали сносные показатели FPS с использованием анизотропной фильтрации х2. Последняя цифра указывает на качество фильтрации, которое, в свою очередь, зависит от количества текселей, занятых в расчёте итогового цвета пикселя на экране, в данном случае их используется целых 8. Плюс ко всему, при расчётах используется соответствующая углу зрения область захвата этих текселей, а не круг, как в линейных алгоритмах ранее. Современные видеокарты способны обрабатывать фильтрацию анизотропным алгоритмом на уровне х16, что означает использование 128 текселей для расчётов итогового цвета пикселя. Это сулит значительное улучшение отображения удалённых от точки обзора текстур, а также и серьёзную нагрузку, но графические адаптеры последних поколений снабжены достаточным количеством оперативной памяти и многоядерными процессорами, чтобы справляться с этой задачей.

Ближний цвет

Самым простым алгоритмом фильтрации является отображение цвета ближайшего к точке зрения каждого пискеля (Point Sampling). Всё просто: луч зрения определённой точки на экране падает на поверхность трёхмерного объекта, и текстура изображений возвращает цвет ближайшего к точке падения текселя, отфильтровывая все остальные. Идеально подходит для однотонных по цвету поверхностей. При небольших перепадах цвета тоже даёт вполне качественную картинку, но довольно унылую, так как где вы видели трёхмерные объекты одного цвета? Одни только шейдеры освещения, теней, отражений и другие готовы раскрасить любой объект в играх как новогоднюю ёлку, что же говорить о самих текстурах, которые порою представляют собой произведения изобразительного искусства. Даже серая бездушная бетонная стена в современных играх — это вам не просто прямоугольник невзрачного цвета, это испещрённая шероховатостями, порою трещинами и царапинами и другими художественными элементами поверхность, максимально приближающая вид виртуальной стены к реальным или выдуманным фантазией разработчиков стенам. В общем, ближний цвет мог быть использован в первых трёхмерных играх, сейчас же игроки стали гораздо требовательнее к графике

Что немаловажно: фильтрация ближнего цвета практически не требует вычислений, то есть очень экономична в плане ресурсов компьютера

Заключение

При достаточно мощном железе использование АФ однозначно показано, особенно в играх с большим количеством наклонных текстур и объёктов. В этом случае вытянутый образ пикселя без анизотропной фильтрации будет выглядеть с заметной лесенкой, особенно при приближении объекта. Если вместо билинейной выбрать АФ, за счёт сглаживания цветов получится картинка лучшего качества.

Какой уровень анизотропной фильтрации лучше? Зависит от нескольких факторов, прежде всего – производительности оборудования и сложности приложения, насколько высоки его системные требования. Вы можете экспериментальным путём установить в какой игре лучше задействовать АФ, в какой – би- или трилинейную. По мере приобретения опыта вы сможете «на автомате» определять оптимальный для конкретной игры режим.

И в заключение приводим практические советы по типам игр, в которых использование анизотропной фильтрации будет нелишним. Это шутеры, особенно от первого лица, гонки или различные симуляторы. Для них характерны динамичные пейзажи с вытянутой перспективой на растянутой местности.

Не включать АФ можно в спортивных симуляторах или стратегиях, где всё действо развивается на статическом фоне, занимающем большую часть монитора.

Итого

Выводы делать очень сложно. Однозначно сказать, какой продукт, ATI или NVIDIA, справляется с антиалиасингом и анизотропной фильтрацией лучше, очень сложно. Оба вендора используют различные оптимизации. Компания NVIDIA это признала и, что самое главное, пояснила алгоритм оптимизаций. Что касается канадского производителя графических чипов, то компания ATI не только не признала использования оптимизаций, но и не удосужилась пояснить алгоритмы оптимизаций. Сами же оптимизации направлены на увеличение производительности без заметного ухудшения качества изображения. Однако вопрос качества изображения всегда был достаточно спорным: в одном случае действие оптимизаций незаметно, в другом – заметно, и достаточно сильно. Порой скриншоты не могут сказать много, но стоит запустить игру, и в некоторых из них оптимизации начинают «шалить», появляются такие неприятные моменты, как мерцание или муар.

Производители графических решений не стараются сделать продукты лучше, не работают над улучшением картинки при использовании антиалиасинга и анизотропной фильтрации, все их усилия (см. оптимизации) направлены исключительно на то, чтобы «сделать конкурента по общему количеству fps в очередном творении игроделов». Всё это печально. И если оптимизации в Middle-end продуктах ещё можно понять, то Hi-End сектор… Зачем? Ведь те же NVIDIA GeForce 6800GT и ATI Radeon X800 Pro могут обеспечить достаточное количество кадров в секунду даже в самых тяжёлых режимах, без оптимизаций, с полноценными антиалиасингом и анизотропной фильтрацией. На деле получается, что потребитель платит огромные деньги, а в итоге не имеет даже полноценной трилинейной фильтрации. Поэтому подход компании NVIDIA, которая сделала возможность отключения оптимизаций в своих драйверах, кажется наиболее правильным – пользователь сам может выбирать, нужны ему те или иные оптмизации или нет. У компании ATI с выбором дела обстоят несколько хуже, однако установив Catalyst Control Center, у пользователя также появляется возможность отключения оптимизаций под конкретную игру (Catalyst A. I.), что же касается оптимизаций, которые нельзя отключить в драйвере никаким способом, то тут таковые имеются и у ATI, и у NVIDIA.