4/15 AF-Optimierungen unter der Lupe : Filtertechniken von AMD und Nvidia im Vergleich

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Praktische Auswirkungen

nVidia NV4x

Schauen wir uns nun nVidias Filteroptimierungen anhand Half-Life 2 an. Die Bildqualität des anisotropen Filters bei Einsatz einer GeForce 6x00-Karte und der Qualitätseinstellung Hohe Qualität ist unserer Meinung nach durchaus als gut anzusehen. Es sind keine MipMap-Übergänge erkennbar und die Winkelabhängigkeit fällt in dem Spiel nur sehr selten auf. Dies ist glücklicherweise auch in anderen Spielen so, obwohl man anmerken muss, dass es auch Ausnahmen wie beispielsweise Gothic 2 gibt. Der anisotrope Filter macht in dieser Qualitätsstufe beinahe durchgehen eine gute Figur – komplett durchgehend wäre diese nur, wenn nicht ein minimales Flimmern der Texturen stören würde. Dieses ist nur in Bewegung zu erkennen, allerdings kaum ausgeprägt.

Deutlich schlechter wird die Bildqualität, wenn man mit den Standardeinstellung des Treibers Half-Life 2 startet. Dies wird erreicht, indem man im ForceWare-Menü auf Qualität herunterschaltet und die Trilineare Optimierung sowie die Optimierung des anisotropen Filters aktiviert. Zwar leidet die Qualität auf den Screenshots relativ wenig, jedoch machen sich die Optimierungen in Bewegung durch ein deutliches Flimmern der Texturen bemerkbar, welches zwar nicht den Spielspaß mindert, jedoch unangenehm auffällt. Hinzu kommt, dass stellenweise eine Bugwelle sichtbar ist, welche durch die Trilineare Optimierung zustande kommt, die einen brilinearen Filter erzeugt. Das Problem der flackernden Texturen wird durch die Optimierung des anisotropen Musters hervorgerufen, welche das LOD-Bias verändert und somit die MipMaps nach hinten verschiebt.

Half-Life 2 - Hohe Qualität
Half-Life 2 - Hohe Qualität
Half-Life 2 - Qualität (Standardeinstellung des Treiber)
Half-Life 2 - Qualität (Standardeinstellung des Treiber)

Schauen wir uns nun die nächste Qualitätsstufe an, indem der „Image Setting“-Schalter auf Leistung gesetzt wird. Auf dem Screenshot erkennt man erneut nur bei genauer Betrachtung Unterschiede in der Qualität. Einige Stellen wirken etwas schärfer, was man im Fall der gezeigten Straße in Half-Life 2 auch als „grobkörniger“ bezeichnen könnte. Dieser Effekt ist einfach zu erklären, da wir die Lösung bereits mit Hilfe des AF-Testers herausgefunden haben. Das LOD wird auch ohne eine zusätzliche Optimierung weiter nach hinten verschoben wenn man die Qualitätseinstellung herabsetzt, wodurch die MipMaps länger eingesetzt werden als vom Entwickler geplant und das Spiel somit mehr zu flackernden Texturen neigt. Diese Qualitätseinstellung konnte uns nicht mehr überzeugen und wir können jedem nur davon abraten. Der einzig sinnvolle Einsatz wäre bei einem leistungsschwachen Rechner gegeben, jedoch sollte man in diesem Fall lieber den AF-Grad absenken.

Half-Life 2 - Leistung
Half-Life 2 - Leistung
Half-Life 2 - Hohe Leistung
Half-Life 2 - Hohe Leistung

Bei Hohe Leistung und zusätzlicher Optimierung des Anisotropen-Mip-Filter ist die grausame Qualität bereits auf dem Screenshot zu erkennen. Aufgrund der nun bilinearen Filterung sind mehrere Bugwellen deutlich erkennbar. Weiterhin wirkt das Bild wiederholt schärfer, weswegen wir erneut auf einen noch negativeren LOD-Wert spekulieren – der AF-Tester bestätigt uns diese Vermutung. Diese Optimierungseinstellungen sind unserer Meinung nach nur für absolut „Grafikblinde“ sinnvoll.

ATi R4xx

Kommen wir nun zu der ATi-Grafikkarte und schauen uns dort dieselbe Szene mit den Catalyst A.I.-Optimierungen an. Solange diese deaktiviert sind, ähnelt das Bild sehr dem Hohe Qualität-Modus der nVidia-Karte. Bis auf wenige Kleinigkeiten ist das Ergebnis identisch und macht auf uns einen guten Eindruck. Einzig auffällig ist der Unterschied beim Darstellen der Büschel, welche auf der linken Seite des Screenshots zu finden sind. Davon rendert die GeForce 6800 Ultra deutlich mehr als die Radeon X850 XT-PE. Zusätzlich stört auf der ATi-Grafikkarte das frühe „aufpoppen“ des Grünzeugs, das auf der nVidia-Karte kaum warzunehmen ist, da dieser Effekt erst deutlich tiefer im Bild auftritt. Wir bezweifeln allerdings, dass es sich hierbei um ein absichtliches Verhalten bei der Grafikkarte der Kanadier handelt. Wir vermuten eher einen Treiber-Bug oder einen Fehler im Spiel selbst. In Bewegung konnte dagegen der anisotrope Filter die guten Eindrücke leider nicht fortführen und fing doch deutlich sichtbar an zu flimmern. Zwar ist das Flimmern keinesfalls störend, fiel jedoch jedoch wie gesagt deutlich auf. Dem Gesamteindruck nach, ist die Qualität im Spielablauf gut vergleichbar mit den Standardeinstellungen des nVidia ForceWare-Treibers. Warum die Texturen flimmern lässt sich leider nur vermuten. Wahrscheinlich liegt dies an dem etwas nach hinten verrückten LOD-Bias.

Die Catalyst A.I.-Einstellung Standard, welche man auch als „Low“ bezeichnen könnte, überraschte uns ein wenig. Es waren so gut wie keinerlei Unterschiede erkennbar und falls doch, trugen sie nicht zu einer Verschlechterung des Bildes bei. Da uns allerdings schon die Deaktivierung der Optimierungsfunktion bei den ATi-Treibern auf einem Screenshot getäuscht hat, waren wir gespannt auf die Ergebnisse im Spielverlauf. Und tatsächlich, der anisotrope Filter sowie das gesamte Bild machte keinen schlechteren Eindruck als bei Catalyst A.I. Off.

Ebenfalls überraschend kam für uns der nächste Screenshot, welcher mit der Einstellung Catalyst A.I. Advanced aufgenommen wurde. Erneut war kein Unterschied erkennbar und das Ergebnis wiederholte sich in Bewegung. Damit haben wir absolut nicht gerechnet. Das Bild ist unter Half-Life 2 beinahe identisch und verschlechtert sich subjektiv selbst bei der schärfsten Optimierung nicht. Erst nachdem wir mit Hilfe des ATi-Tools „The Compressonator“ ein Differenzbild erstellt hatten waren leichte, unbedeutende Unterschiede ersichtlich.

Half-Life 2 - Catalyst A.I. Off
Half-Life 2 - Catalyst A.I. Off
Half-Life 2 - Catalyst A.I. Default (Low)
Half-Life 2 - Catalyst A.I. Default (Low)
Half-Life 2 - Catalyst A.I. Advanced
Half-Life 2 - Catalyst A.I. Advanced

Hierbei wollen wir aber erneut warnen: Catalyst A.I. Advanced erzeugt in den meisten Spielen durchaus einen geringen Qualitätsverlust. Beispielsweise wird das Bild durch die Einstellung unschärfer oder der anisotrope Filter flimmert intensiviert. Die Standardeinstellung des Treibers, Catalyst A.I. Standard, konnte uns dagegen voll überzeugen. Die Bildqualität ist identisch zur Einstellung mit deaktivierten Optimierungen, die Geschwindigkeit konnte aber deutlich verbessert werden (mehr dazu im Abschnitt der Benchmarks). Insgesamt lässt sich sagen, dass ATi mit der Funktion Catalyst A.I. einen hervorragenden Optimierungsalgorithmus geschaffen hat. Die Bildqualität verschlechtert sich durchgehend nicht, solange man auf die Einstellung Advanced verzichtet. Die Performance steigt dagegen nicht gerade unerheblich an. Begrüßen tun wir auf jeden Fall die mögliche Option zum Deaktivieren aller AF-Optimierungen, blieb diese den ATi-Benutzern doch lange Zeit trotz mehrmaliger Forderung verwehrt.

Nun wollen wir aber die – zugegebenermaßen gerechtfertigten – Lobeshymnen unterbrechen und uns der Kritik zuwenden, welche auch bitter nötig ist. Warum muss man selbst bei einer 500 Euro teuren High-End-Grafikkarte mit einer schlechteren Filterqualität leben als bei der Konkurrenz nVidia? Zwar ist dort die entsprechende Einstellung Hohe Qualität deutlich langsamer, jedoch kann man diese als Option auch deaktivieren und durch ein schlechter gefiltertes, dafür aber schnelleres AF austauschen. Dies ist bei ATi jedoch nicht möglich, stattdessen muss man mit einem geringen „Zwangsflimmern“ der Texturen vorlieb nehmen, auch wenn dieses nur selten störend sein mag. Zum kleinen Ausgleich muss man anmerken, dass es durchaus Spiele geben kann, in denen der von ATi verwendete Algorithmus besser aussieht als die nVidia-Variante bei „Hohe Qualität“. Jedoch ist das eher eine Seltenheit.

Mit der festen Überzeugung auch größere Qualitätsunterschiede auf einem Screenshot festhalten zu können, haben wir uns weiter auf die Suche gemacht. Und diese wurde auch relativ schnell beendet. Mit Serious Sam haben wir direkt einen passenden Kandidaten – auch ohne eingefärbte MipMaps – gefunden; dies bezeugt erneut, dass das Spiel sehr empfindlich auf Filteroptimierungen reagiert. Aber genug der Wörter, nun folgen die Screenshots.

Catalyst A.I. Off
Catalyst A.I. Off
Catalyst A.I. Default (Low)
Catalyst A.I. Default (Low)
Catalyst A.I. Advanced
Catalyst A.I. Advanced

Während man zwischen Catalyst A.I. Off und Default keinerlei nennenswerte Unterschiede in der Bildqualität erkennen kann, ändert sich das Ergebnis, nachdem auf die Qualitätsstufe Advanced umgeschaltet wird. Das gesamte Bild, vor allem der untere Bildrand, wird deutlich schlechter aufgelöst als in der Standardeinstellung der Grafikkarte. Darüber hinaus beginnt das gesamte Spiel an zu flackern. Mehr möchten wir nicht kommentieren, da die Bilder in diesem Fall für sich sprechen.

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