4/5 ATi Radeon X800 Pro und X800 XT in der Vorschau : Goodbye, Ruby Tuesday

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FSAA und 3Dc

Smoothvision HD

Anti Aliasing
Anti Aliasing
Anti-Aliasing Enhancements
Anti-Aliasing Enhancements

Auf den ersten Blick: „Nichts Neues im Staate Dänemark“. Weiterhin wird Multisample-Anti Aliasing mit bis zu sechs Samples angeboten, die auf einem 6x6-Raster nahezu optimal verteilt werden. Eine Gamma-Korrektur für Ausgabegeräte mit einem Gamma-Wert von 2,2 und Color-Compression mit bis zu 6:1 Verdichtungsfaktor tun ihr Übriges - seit der Radeon 9700 Pro.

Neu ist allerdings das so genannte Temporal Anti-Aliasing. Dabei macht sich ATi die Programmierbarkeit des Abtastrasters der R300 und höher zunutze. Es werden pro gerenderten Frame alternierende, also hin- und herwechselnde Abtastmuster genutzt, die durch Trägheit des Auges und Nachleuchtzeit des Ausgabegerätes den Effekt erreichen sollen, die wahrgenommene Kantenglättung zu erhöhen.

Temporal Anti-Aliasing
Temporal Anti-Aliasing

Wie man hier unschwer erkennen kann, sind die jeweiligen Subpixelmasken für ein einzelnes Bild mit Ausnahme des 2xTAA überaus suboptimal. Wenn man sich aber das zusammengesetzte Bild anschaut, so hat man quasi ein effektiv doppelt so gut geglättetes Bild, wie mit der Ausgangsstufe des FSAA.

Das Problem an der Sache ist, dass man dafür eine möglichst hohe Bildwiederholrate braucht, damit die Kantenpixel nicht hin- und herspringen. Das passiert, individuell unterschiedlich zwischen ca. 40 und 60 Bildern pro Sekunde, wenn entweder Nachleuchtzeit des Monitors oder Trägheit des Auges nicht mehr langsam genug sind, um überlistet zu werden.

Weitere Details zum FSAA gab uns Rene Froelecke von ATi in einem Telefongespräch.

Der Registry-Hack, um Temporal-AA auch auf älteren Radeon-Karten zu aktivieren, sorgte schon für einigen Wirbel unter begeisterten und weniger begeisterten Usern. Momentan prüfe man noch, ob für dieses Feature bei den älteren Chips „genügend Leistungsreserven“ vorhanden seien. Unserer Meinung nach sollte man das von Fall zu Fall und User zu User selbst entscheiden lassen und den Schalter dafür einfach in die Treiber integrieren.

Ein weiteres Thema war Centroid-Sampling, welches in Bezug auf Half-Life2 schon für Wirbel sorgte und jetzt im neuen Compiler-Target 2.b, welches die zusätzlichen Möglichkeiten des R420 zugänglich macht, offiziell unterstützt werden wird. Für Freunde des Supersampling-FSAA wird es aber weiterhin mau aussehen. Obwohl für ältere Spiele durchaus genügend Rohpower vorhanden wäre, will man angesichts unzureichender Userwünsche über das Catalyst-Feedback Programm, vorerst keine Ressourcen auf diese FSAA-Methode, die auch die immer noch oft verwendeten Alpha-Test Texturen glättet, verwenden.

3Dc
Ein recht unscheinbares Kürzel, hinter dem sich nicht die deutsche Webseite 3D-Center verbirgt, sondern eine neuentwickelte Art der Normal-Map Kompression.

3Dc The Problem Capturing Fine Detail
3Dc The Problem Capturing Fine Detail
Creating Normal Maps
Creating Normal Maps
How 3Dc Works
How 3Dc Works

Normal Maps sind im Grunde genommen Texturen und werden, vereinfacht gesagt, dazu eingesetzt, um Objekte mit wenigen Polygonen unter Beleuchtung ähnlich detailliert erscheinen zu lassen, als wären sie aus einem Vielfachen der Dreiecke zusammengesetzt. Hierfür werden Vektoren in der Normal Map gespeichert, die die Richtung angeben, in die eine Oberfläche, auf die später Normal Mapping angewandt werden soll, zeigt. Herkömmliche Kompressionsverfahren, wie DXTC sind hierfür nur wenig geeignet, aufgrund der Art des Verlustes an Bildinformation. Sie wurden schlicht dazu entworfen, Farb-Texturen bei akzeptablem Qualitätsverlust zu schrumpfen.

3dc hingegen ist ein von ATi enwickeltes Open-Source Verfahren, welches speziell für diese Zwei-Komponenten Vektoren zugeschnitten wurde. Mit einem Schrumpfungsfaktor von 4:1 hat man bei 3dc die Optionen entweder viermal so hoch aufgelöste Normal Maps zu verwenden oder den Speicherverbrauch auf ein Viertel der ursprünglichen Größe zu reduzieren.

Normal Maps
Normal Maps
Normal Maps 2
Normal Maps 2

Auf diesem Bild und dem zugehörigen Detail-Shot kann man die theoretisch möglichen Verbesserungen durch 3dc erkennen. Die feinen Strukturen im Nacken und auf der Rüstung des Kämpfers aus der Serious Sam 2 Demo sind deutlich detaillierter aufgelöst.

Der Nachteil an dieser Lösung ist allerdings, dass sowohl der Game-Developer dieses Feature explizit unterstützen muss, indem ein Satz komprimierter Normal Maps dem Spiel beiliegt und dass für die Normal-Map Berechnungen via 3dc zusätzlicher Aufwand für die Pixelshader entsteht.

ATi kooperiert bereits mit einigen Herstellern zur Integration dieses Features. Wie nicht anders zu erwarten, ist Valve an vorderster Front dabei, aber auch CroTeam, Firaxis und Ritual Entertainment stehen mit auf der Liste.

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