5/15 AF-Optimierungen unter der Lupe : Filtertechniken von AMD und Nvidia im Vergleich

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Eingefärbte MipMaps

nVidia NV4x

Da es auf Screenshots allgemein recht schwer fällt, Optimierungen des anisotropen Filters zu erkennen, haben wir uns die Auswirkungen bei Serious Sam: The Second Encounter mit eingefärbten MipMaps angesehen. Dieses Spiel ist darüber hinaus für einen Vergleich der Filterqualität prädestiniert, da es sehr empfindlich auf Änderungen reagiert. Fangen wir wieder bei der nVidia-Grafikkarte an und schalten zuerst zwischen den Qualitätsmodi Hohe Qualität und Qualität umher, wobei unter Qualität zusätzlich die beiden Standardoptimierungen eingesetzt werden. Sofort fällt der fehlende trilineare Filter auf dem Bild mit der Qualitätsstufe Qualität auf. Während das Tri-Band auf Hohe Qualität noch eine normale Größe an den Tag legt, ist dieses auf Qualität aufgrund der trilinearen Optimierung deutlich kleiner und somit ist der Wechsel zwischen den einzelnen MipMaps unter Bewegung sichtbar. Zusätzlich schiebt die Optimierung des anisotropen Musters die MipMaps ein Stück weiter nach hinten.

Serious Sam - Hohe Qualität
Serious Sam - Hohe Qualität
Serious Sam - Qualität (Standardeinstellung des Treiber)
Serious Sam - Qualität (Standardeinstellung des Treiber)
Serious Sam - Leistung
Serious Sam - Leistung
Serious Sam - Hohe Leistung
Serious Sam - Hohe Leistung

Schalten wir nun auf Leistung um, ändert sich nicht all zu viel. Erneut ändert der Treiber das LOD-Bias und somit werden die MipMaps erneut ein Stück länger eingesetzt, was sich mit stärker flimmernden Texturen bemerkbar macht. Danach schauen wir uns das Spiel in der schlechtmöglichsten Qualitätseinstellung auf der nVidia-Karte an. Dazu aktivieren wir die anisotrope Mip-Filter-Optimierung und setzen zusätzlich den Qualitätsschalter auf Hohe Leistung. Nun sieht man, dass die Grafikkarte nicht mehr vermindert Trilinear, sondern nur noch Bilinear filtert – das Tri-Band ist nicht mehr existent. Aus diesem Grund sind selbst auf normalen Screenshots Bugwellen deutlich sichtbar, welche man in Bewegung andauernd vor sich her schiebt. Zusätzlich werden die MipMaps wiederholt länger eingesetzt.

ATi R4xx

Aufgrund unserer Beobachtungen von den Optimierungen der ATi Radeon X850-Karte in Half-Life 2 rechneten wir in Serious Sam mit einem ähnlichen Ergebnis, welches durch die Screenshots mit eingefärbten MipMaps auch bestätigt wird. Zwischen der Qualitätsstufe Catalyst A.I. Off und Default sind selbst bei genauer Betrachtung keinerlei Differenzen erkennbar. Ein Bild gleicht genau dem anderen. Hierbei müssen wir aber warnen und das positive Ergebnis etwas ins Negative rücken. Der intelligente AF-Algorithmus, welcher auf der Grafikkarte von ATi verwendet wird, erkennt, dass aufgrund der eingefärbten MipMaps eine volle trilineare Filterung erforderlich ist, falls sich die Bildqualität nicht dramatisch verschlechtern soll. Falls man die MipMaps jedoch in ihrem Ursprungsstadium belässt, erkennt dies der Algorithmus und verwendet wie nVidia bei der Trilinearen Optimierungen einen brilinearen Filter, welcher mit einem deutlich kleineren Tri-Band auskommen muss. Jedoch scheinen die Optimierungen des anisotropen Filters bei ATi sehr gut zu arbeiten. In kaum einem Spiel ist ein Unterschied zwischen trilinearer und brilinearer Filterung erkennbar – sehr gut. Der kalifornische Konkurrent hat diese Art der Optimierung nicht so gut im Griff. Die selbe Einschränkung gilt auch für die Einstellung Catalyst A.I. Advanced. In der höchsten Optimierungseinstellung ist dann allerdings ein kleiner Unterschied auf den Screenshots erkennbar. Die Detail-Textur wird etwas weniger anisotrop gefiltert.


Serious Sam - Catalyst A.I. Off
Serious Sam - Catalyst A.I. Off
Serious Sam - Catalyst A.I. Default (Low)
Serious Sam - Catalyst A.I. Default (Low)
Serious Sam - Catalyst A.I. Advanced
Serious Sam - Catalyst A.I. Advanced

Einen faires Fazit zwischen den Optimierungen von nVidia und ATi bei eingefärbten MipMaps zu finden, fällt leider beinahe unmöglich. Schuld daran ist der intelligente Algorithmus von ATi, welcher bei eingefärbten MipMaps andauernd trilinear filtert, obwohl dies nicht der Realität entspricht. Auffällig ist jedoch, dass auf der ATi-Karte die MipMaps generell deutlich länger eingesetzt werden. Selbst bei der Einstellung Leistung werden die MipMaps auf einer GeForce 6800 deutlich früher gefiltert als auf einer Radeon X850. Trotz allem muss man anmerken, dass ATi diese Optimierung ebenfalls besser im Griff zu haben scheint als nVidia. So flimmert es auf einer ATi-Karte zwar sichtbar, allerdings stört dies kaum, was bei der Einstellung Leistung auf einer GeForce 6800 sicherlich nicht mehr der Fall ist.

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