7/20 Zehn ForceWare-Treiber im Vergleich : Welcher Treiber ist für Spieler der beste?

, 64 Kommentare

Bildqualität

In dem Abschnitt Bildqualität möchten wir uns größtenteils mit den Optimierungen des Anisotropen Filters beschäftigen. Diesem Thema wird unserer Meinung nach zu wenig Beachtung geschenkt und es von den meisten Benutzern unterschätzt. Es werden dann alle Optimierungen aktiviert, damit man sich an einer besseren Performance erfreuen kann, allerdings werden gleichzeitig störende Bugwellen sowie flackernde Texturen in Kauf genommen. Einen guten Kompromiss zwischen Bildqualität und Geschwindigkeit zu finden gleicht zwar einem Akt auf dem Drahtseil, ist jedoch nicht unlösbar. Dies werden wir nicht nur von der praktischen, sondern auch von der theoretischen Seite untersuchen. Deshalb kommt neben Half-Life 2 und Unreal Tournament 2004, welches sehr empfindlich auf Optimierungen des Anisotropen Filter reagiert, auch der bekannte AF-Tester von Ralf Kornman zum Einsatz, der die Unterschiede in der Theorie darstellen kann.

Darüber hinaus werden wir uns auch dem recht neuen „Clamp-Schalter“ annehmen, welcher endlich das Flackern der Texturen beim Einsatz des Anisotropen Filters verhindert. Andere Merkmale wollen wir nicht untersuchen, da sich dadurch der Aufwand des Artikels deutlich erhöhen würde und der Nutzen relativ gering gewesen wäre. Als Treiber für diese Untersuchungen wird der ForceWare 75.90 benutzt. Zuletzt wollen wir noch anmerken, dass dieser Abschnitt nur für einen NV40 unter DirectX gilt – auf ältere Kartengenerationen oder die OpenGL-API sind die Ergebnisse nicht übertragbar.

AF-Optimierungen in der Theorie

Schauen wir uns nun den Anisotropen Filter samt Optimierungen in der Theorie an. Als Programm haben wir dazu den von Ralf Kornmann entwickelten AF-Tester herausgesucht, da dieser gut die theoretischen Unterschiede zwischen den Optimierungen zeigen kann. Wir haben im Treibermenü des ForceWare 75.90 die Qualitätseinstellung „Qualität“ ausgewählt und dabei 4xAF hinzugeschaltet. Somit ist eine gute Vergleichbarkeit möglich, da man problemlos zwischen den Optimierungen umher schalten kann. Getestet haben wir dabei einmal ohne jegliche Optimierungen sowie einmal mit der „Trilinearen Optimierung“, mit der „Anisotropen Mip-Filter-Optimierung“ und mit der „Optimierung des Anisotropen Musters“. Danach haben wir ein Bild erstellt, welches jeweils einen Viertel-Ausschnitt aus dem vom Tool hergestelltem Ergebnis zeigt und zwischen den Optimierungen umher geschaltet. Zuletzt haben wir die Ausschnitte zusammengefügt, um so eine gute Vergleichbarkeit zu ermöglichen. Die Ausschnitte sind alle beschriftet und ermöglichen somit eine einfache Identifikation der dargestellten Optimierungen. Alle Ausschnitte wurden auf der ersten Texture Stage angelegt, um so alle Optimierungen des Anisotropen Filters zeigen zu können.


AF-Optimierungen auf dem AF-Tester
AF-Optimierungen auf dem AF-Tester

Die linke obige Hälfte des Screenshots zeigt die Qualitätseinstellung Qualität ohne jegliche AF-Optimierungen. Sofort fällt hier die starke Winkelabhängigkeit auf, welche es mit der Vorgängergeneration, dem NV3x, noch nicht gegeben hat. Somit hat man sich dem Konkurrenten ATi leider angepasst und stellt nur noch in allen 45-Grad- sowie 90-Grad-Winkeln den voll eingestellten AF-Grad dar. Die 22,5- und 67,5-Grad-Winkel weisen dagegen nur noch eine 2-fache AF-Filterung auf. In höheren AF-Einstellungen fällt dieser Effekt noch drastischer aus. Die 45- und 90-Grad-Winkel werden dann Beispielsweise voll 16-fach gefiltert, die 22,5- und 67,5-Grad-Winkel dagegen weiterhin nur zweifach. In Spielen fällt diese Winkelabhängigkeit glücklicherweise nicht so deutlich auf wie beim AF-Tester. Trotzdem kann man in einigen Spielen, unter anderem zum Beispiel Gothic 2, den Effekt deutlich beobachten und dieser stört somit den grafischen Gesamteindruck des Spieles doch merklich. „Dank“ ATi und nun auch nVidia haben wir uns jedoch fast schon dran gewöhnt – schade eigentlich, eine mögliche Deaktivierung der Winkelabhängigkeit hätte sicherlich einige Kunden mehr zum Kauf überreden können. Ein Nachteil dieser möglichen Deaktivierung wäre allerdings ein gut spürbarer Geschwindigkeitsverlust aufgrund einer deutlich höheren Beanspruchung an Füllrate gewesen sowie ein komplexerer Chip, da mehrere Transistoren für einen entsprechenden Algorithmus nötig wären. Ansonsten macht die „AF-Blume“ eine recht gute Figur auf dem NV40. Es wird komplett Trilinear gefiltert und die Berechnungen scheinen recht exakt zu sein. Ebenso hat nVidia, im Gegensatz zu ATi, keine Veränderungen am LOD vorgenommen. Dadurch, dass die MipMaps korrekt lang eingesetzt werden, kommt es zu keinem unangenehmen Flimmern der Texturen.

Die „Trilineare Optimierung“ (rechts oben im Bild) sorgt dafür, dass auf allen Texture Stages anstatt dem Trilinearen nur noch der so genannte Brilineare Filter zum Einsatz kommt. Dieser stellt eine recht neuartige Mischung zwischen den bekannten Bilinearen und Trilinearen Filtern her, welcher von der GeForce FX-Serie eingeführt wurde um Füllrate sparen zu können. Der „Brilineare Filter“ verkleinert dabei das Tri-Band, welches den Übergang zwischen den einzelnen MipMaps durchgehend machen soll, ohne das ein Wechsel sichtbar wird. Somit kommt einem das Bild nicht „abgehackt“ vor. Durch die „Brilineare Filterung“ kann es in einigen Spielen zu einer sichtbaren Bugwelle kommen, welche man immer vor sich herschiebt. Da allerdings nicht komplett Bilinear, sondern weiterhin auch Trilinear (wenn auch mit einem kleineren Tri-Band als bei einem komplett trilinear gefiltertem AF) gefiltert wird, fallen diese Bugwellen deutlich weniger auf. Screenshots machen dieses Phänomen übrigens nur selten sichtbar, den optischen Effekt sieht man meist nur in Bewegung. Unserer Meinung nach ist die Trilineare Optimierung die einzig akzeptable Möglichkeit von den angebotenen Funktionen, um Füllrate einzusparen, da diese effektiv nur recht selten sichtbar ist.

Unten links sehen wir die „Optimierung des Anisotropen Musters“, welche erst ab dem ForceWare 67.02 eingeführt wurde. Diese wird generell nur auf der Texture Stage 1-7 angewendet, die TS 0 bleibt davon verschont. Diese Optimierung verändert das LOD des Anisotropen Filters, weswegen alle MipMaps minimal weiter nach hinten verschoben und somit in Spielen länger eingesetzt werden als bei einem normalen LOD. Das hat zwar einen schönen Nebeneffekt, ergibt aber in der Praxis störende Probleme. Da alle MipMaps länger eingesetzt werden, erscheint das Bild auf einem Screenshot und im Stillstand schärfer. Allerdings wird dadurch in Bewegung ein störendes Flimmern der Texturen erzeugt, welches fast durchgehen stark auffällt und somit nur etwas für unempfindliche Gemüter ist.

Zuletzt kommen wir rechts unten zur „Anisotropen Mip-Filter-Optimierung“, welche nichts anderes als einen vollständigen Bilinearen Filter darstellt. Dieser wird auf der Texture Stage eins bis sieben angewendet, die nullte wird entweder Trilinear oder falls gewünscht, „Brilinear“ gefiltert. Diese Optimierung wird vor allem problematisch bei Spielen, deren Basistextur nicht auf der Texture Stage 0 liegt. Somit kann es zu deutlich auffallenden Bugwellen kommen, welche sehr störend sind.

Auf andere Einstellungen wie zum Beispiel „Leistung“ wollen wir gar nicht erst eingehen, da diese die Bildqualität endgültig auf ein nicht mehr akzeptables Niveau senken. Die Alternative ist natürlich „Hohe Qualität“, welche unter anderem in Unreal Tournament 2004 eine noch bessere Bildqualität als „Qualität“ mit deaktivierten Optimierungen liefert. Dabei kann mal leider keinen Unterschied mit Hilfe einiger Testprogramme, wie dem hier benutzten AF-Tester feststellen, jedoch sinkt die Geschwindigkeit noch einmal weiter Richtung Keller. Worin genau der Unterschied zwischen beiden Einstellungen liegt, muss leider ungeklärt bleiben.

Auf der nächsten Seite: AF-Optimierungen in der Praxis