Бородинская битва между ATI RADEON X800 XT и NVIDIA GeForce 6800 Ultra

Картина Шестая: Фильтрации в играх (продолжение)



СОДЕРЖАНИЕ

  1. Качество фильтрации: Видеокарты и конфигурация тестовой системы
  2. Качество фильтрации: NVIDIA ForceWare 61.34
  3. Качество фильтрации: D3D AF Tester v1.3a, немного синтетики
  4. Качество фильтрации: Aliens vs. Predator 2 v1.0.9.6
  5. Качество фильтрации: Chaser v1.50
  6. Качество фильтрации: Call of Duty v1.4
  7. Качество фильтрации: Halo v1.04
  8. Качество фильтрации: Hitman 2 Silent Assassin v1.01
  9. Качество фильтрации: Mafia v1.2
  10. Качество фильтрации: Max Payne 2 The Fall of Max Payne v1.01
  11. Качество фильтрации: Serious Sam The First Encounter v1.05
  12. Качество фильтрации: Star Wars Knights of the Old Republic v1.03
  13. Качество фильтрации: Выводы

Итак, мы предлагаем вашему вниманию 6-ю часть Марлезонского ба…, то есть нашего трехмерного холодного сражения. В предыдущих материалах мы уже говорили о том, что массированное сравнение качества фильтраций у новинок вскоре выйдет, и вот, время пришло.

Пока армии готовятся к битве, штабы срочно сверяют последние данные разведки, мы представим отчеты о уже прошедших ранее битвах на Бородинском поле в нашей лаборатории:

Теоретико-аналитические материалы и обзоры видеокарт, в которых рассматриваются функциональные особенности GPU ATI RADEON X800 (R420) и NVIDIA GeForce 6800 (NV40)

Итак, трубы трубят, флаги развернуты, сражение с захватов важных стратегических точек в виде популярных игр, начинается…

Видеокарты и конфигурация тестовой системы

В сегодняшнем тестировании принимали участие следующие видеокарты:

Для видеокарт на чипах ATI использовался референсный драйвер Catalyst 4.6 (6.14.10.6451), а для видеокарт на чипах NVIDIA — бета-версия 61.34 референсного драйвера ForceWare.

Чипы NVIDIA GeForce4 Ti4600 и GeForce FX 5900 проверялись на максимальном для них 8 уровне анизотропной фильтрации. В случае видеокарт на чипах ATI Radeon и NVIDIA GeForce 6800 всегда использовался максимальный для них 16 уровень анизотропной фильтрации.

В процессе тестирования выяснилось, что форсирование анизотропии режима Quality на видеокартах ATI Radeon вызывает принудительное включение в приложениях трилинейной фильтрации на первой текстурной стадии (судя по нашим тестам, речь о форсировании трилинейной фильтрации не идет, поскольку приложение должно уметь самостоятельно включать трилинейную фильтрацию, чтобы она включилась при форсировании Quality-анизотропии; если приложении не умеет включать трилинейную фильтрацию, то форсирование Quality-анизотропии не приведет к форсированию трилинейной фильтрации), т.е., возможность переключиться в билинейную фильтрацию в самом приложении при форсировании Quality-анизотропии отсутствует. Из-за этого скриншоты режима билинейной фильтрации с форсированной из драйвера анизотропией с ATI Radeon снимались в режиме Performance, наборот, запрещающем включение трилинейной фильтрации в приложении.

NVIDIA GeForce4 Ti4600 участвует в тестировании в качестве видеокарты, обладающей трилинейной и анизотропной фильтрациями эталонного качества.

Для видеокарт NVIDIA GeForce FX 5900 и GeForce 6800 Ultra осуществлялась проверка режимов включаемой из приложения и форсируемой из драйвера анизотропии в сумме с трилинейной фильтрацией при включенных оптимизациях обеих фильтраций. Такие режимы мы, подумав, решили обозначить как «/O» (AFA/O, TLF+AFF/O и TLF+AFA/O).

Таким образом, учитывая всё сказанное выше, видеокарты проверялись в следующих режимах там, где они были доступны:

  • BLF — билинейная фильтрация;

  • BLF+AFF — билинейная и форсируемая в драйвере анизотропная фильтрации;

  • BLF+AFA — билинейная и включаемая из приложения анизотропная фильтрации;

  • AFA/O — включаемая из приложения анизотропная фильтрация без возможности четко указать тип фильтрации мип-уровней с активизированными в драйвере оптимизациями TLF и AF;

  • AFA — включаемая из приложения анизотропная фильтрация без возможности четко указать тип фильтрации мип-уровней;

  • TLF — трилинейная фильтрация;

  • TLF+AFF/O — трилинейная и форсируемая в драйвере анизотропная фильтрации с активированными в драйвере оптимизациями обеих;

  • TLF+AFF — трилинейная и форсируемая в драйвере анизотропная фильтрации;

  • TLF+AFA/O — трилинейная и включаемая из приложения анизотропная фильтрации с активированными в драйвере оптимизациями обеих;

  • TLF+AFA — трилинейная и включаемая из приложения анизотропная фильтрации.

Проверка работы трилинейной и анизотропной фильтрации осуществлялась на следующих играх и приложениях:

  • Aliens vs. Predator 2 v1.0.9.6
  • Chaser v1.50
  • Call of Duty v1.4
  • Halo v1.04
  • Hitman 2 Silent Assassin v1.01
  • Mafia v1.2
  • Max Payne 2 The Fall of Max Payne v1.01
  • Serious Sam The First Encounter v1.05
  • Star Wars Knights of the Old Republic v1.03

Игры запускались на компьютере на базе процессора Pentium 4 2,4 ГГц (533 МГц FSB), с материнской платой ASUS P4GE-V (чипсет i845GE) и 1024 МБ оперативной памяти PC 2700.

NVIDIA ForceWare 61.34

Обращаем внимание читателей, что в недавно появившихся в Сети бетах драйверов NVIDIA, начиная с версии 61.34 (но исключая версию 61.40, более старую по своим функциям, несмотря на более высокий номер версии), реализована возможность отключения оптимизаций трилинейной и анизотропной фильтрации не только на чипах семейства GeForce 6800, но и на чипах предыдущей серии, GeForce FX. Мы, разумеется, не смогли пройти мимо тестирования столь полезной функции :-)

Кроме того, к нам в руки попал документ, объясняющий механизмы работы новых настроек оптимизаций трилинейной и анизотропной фильтрации в драйверах NVIDIA. Так, в режиме High Quality, все оптимизации принудительно отключаются. В режимах же Quality, Performance и High Performance пользователь волен самостоятельно управлять работой оптимизаций — включать и выключать их на собственное усмотрение. Сами же режимы отличаются лишь степенью агрессивности включаемых пользователем оптимизаций.

Что же представляют собой новые (новые?) режимы оптимизации?

Trilinear optimizations — это наш старый знакомый, появившийся еще во времена анонса GeForce FX 5800. Этот режим «сжимает» области выполнения трилинейной фильтрации к границам мип-уровней, а центральная часть мип-уровня фильтруется билинейно. В результате возможно возникновение излишнего шума на удаленных от экрана билинейно фильтруемых областях, а также появление хоть и размытых, но визуально различимых границ мип-уровней. При включении этих оптимизаций в режиме Quality зоны выполнения трилинейной фильтрации сжимаются в два раза. В режиме же Performance эти зоны должны становиться еще тоньше (см. следующую главу).

Anisotropic optimizations — это, как ни смешно, еще один старый знакомый, «проживавший» до появления ForceWare 61.34 на видеокартах семейства Radeon 9500+. Здесь всё попроще: в случае активизации этих оптимизаций трилинейная фильтрация выполняется только на первой текстурной стадии, остальные же фильтруются билинейно. На первой текстурной стадии обрабатывается подавляющее большинство основных текстур, в то время как на последующие приходятся карты освещения, карты нормалей и прочие, не слишком нуждающиеся в трилинейной фильтрации текстуры. Но иногда (например, в Mafia и Halo) подобная оптимизация начинает сильно сказываться на качестве изображения.

В логике новых настроек оптимизаций есть, на наш взгляд, как минимум две «тонкости». Во-первых, режимы Quality и Performance при отключении всех оптимизаций ничем (это показали наши многочисленные тесты и сравнения) не отличаются по своему качеству от режима High Quality, что по-началу выглядит несколько странновато. Во-вторых, как показали наши тесты, режим Performance зачастую полностью идентичен режиму Quality — все зависит от настроек оптимизаций. В общем, программистам NVIDIA еще есть над чем подумать, прежде чем официально представлять новую панель управления публике.

Поскольку одной из наших основных целей была практическая проверка работы заявленных NVIDIA новых режимов оптимизации фильтраций, то мы не стали приводить в этой статье полностью дублирующиеся по своему качеству скриншоты. Так, например, при отключенных оптимизациях, все режимы Quality и Performance выдают совершенно одинаковую по качеству картинку. Полностью исключен из рассмотрения режим High Performance как малоактуальный для видеокарт сегмента high end. Режим Performance представлен лишь в синтетических тестах D3D AF Tester, поскольку вызывает слишком сильную деградацию качества картинки и потому интересен лишь с теоретической точки зрения.

D3D AF Tester v1.3a

Однако прежде чем приступать к рассмотрению текстурной фильтрации непосредственно в играх, мы решили сделать несколько нестандартных для данного материала скриншотов из широко известной тестовой программы D3D AF Tester. Нам интересен режим текстурированного круглого туннеля, ось которого перпендикулярна плоскости экрана и находится строго в центре окна программы — подобная сцена не участвовала в синтетических тестах фильтраций при помощи пакета D3D RightMark.

В идеальном случае границы мип-уровней в таком туннеле должны образовывать ровные, удаляющиеся от экрана круги. Кроме того, подобная сцена, содержащая все мыслимые углы наклона удаляющихся от экрана плоскостей, позволяет воочию убедиться в наличии проблемных для анизотропной фильтрации зон у Radeon и GeForce семейства 6800, а также полностью протестировать работу обновленных оптимизаций ForceWare 61.34+.

Мы решили исключить из рассмотрения в D3D AF Tester режим билинейной фильтрации как малоинтересный для теоретических тестов. Нас в первую очередь интересовала корректность заявленных NVIDIA оптимизаций трилинейной и анизотропной фильтрации, а также сравнение между собой анизотропных фильтраций разных поколений видеокарт от разных производителей.

Не помешает также напомнить, что механизмы автоматической оптимизации трилинейной фильтрации, встроенные в видеокарты Radeon X800, не проявляются на сценах с раскрашенными мип-уровнями. Подробности этого вопроса уже освещались на нашем сайте, в других публикациях (Бородинская битва между ATI RADEON X800 XT и NVIDIA GeForce 6800 Ultra — Картина третья: Трилинейная фильтрация (синтетические примеры), Бородинская битва между ATI RADEON X800 XT и NVIDIA GeForce 6800 Ultra — Картина Четвертая: тесты фильтраций на основе RightMark3D обзор Sapphire RADEON X800 Pro).

Впрочем, довольно вступлений, перейдем к самим скриншотам. По горизонтальной оси таблицы — уровни анизотропной фильтрации, по вертикальной — режимы текстурной фильтрации.

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Filtering mode Aniso Level 1 Aniso Level 2 Aniso Level 4 Aniso Level 8 Aniso Level 16
GeForce4 Ti 4600
Trilinear
(Quality)
GeForce FX 5900
Trilinear
(High Quality)
Trilinear,
optimized anisotropic,
texturing stage 3
(Quality)
optimized trilinear
(Quality)
Trilinear,
optimized anisotropic,
texturing stage 3
(Performance)
Optimized trilinear
(Performance)
GeForce 6800 Ultra
Trilinear
(High Q mode)
Trilinear,
optimized anisotropic,
texturing stage 3
(Quality)
Optimized trilinear
(Quality)
Trilinear,
optimized anisotropic,
texturing stage 3
(Performance)
Optimized trilinear
(Performance)
Radeon 9800 Pro
Trilinear
(Quality)
Trilinear,
texturing stage 3
(Performance)
Radeon X800 Pro
Trilinear
(Quality)
Trilinear,
texturing stage 3
(Performance)

Мы не стали приводить скриншоты из режима «Anisotropic optimizations on, texturing stage 0 (Quality/Performance)» для видеочипов GeForce FX и 6800, поскольку они полностью повторяют режим полноценной анизотропной фильтрации «Trilinear (High quality)». То же самое касается режимов одновременной работы оптимизаций трилинейной и анизотропной фильтрации: посмотрите на «Optimized trilinear», а для текстурных стадий >0 подойдут все скриншоты из «Trilinear, optimized anisotropic», за исключением скриншота Aniso Level 1, который остается точно таким же, как и в «Optimized trilinear».

Итак, что мы можем сказать после ознакомления со скриншотами из D3D AF Tester? Давайте по порядку.

GeForce4 Ti4600.

Здесь всё очень просто: видеочип по сей день является эталонным с точки зрения качества анизотропной фильтрации. К сожалению, за высокое качество приходится расплачиваться низкой скоростью.

GeForce FX 5900.

После предоставления пользователю возможности контролировать оптимизации трилинейной фильтрации, анизотропия GeForce FX заиграла новыми красками — режим полноценной трилинейной фильтрации ничем не уступает аналогичному у GeForce4 Ti и при этом обеспечивает относительно высокую скорость.

Оптимизации на этой карте работают именно так, как и было обещано компанией NVIDIA.

GeForce 6800 Ultra

Для начала отметим, что никаких противоречий описанной в документе NVIDIA работе оптимизаций текстурной фильтрации мы не обнаружили.

Затем, обратите внимание на столбики Aniso Level 1 и Aniso Level 2: в этих двух режимах GeForce 6800 Ultra наиболее близко подобралась к форме окружности, идеальной при отображении границ мип-уровней в данной сцене. Все остальные принимавшие участие в тестировании видеокарты отображают своеобразные «надутые» листы клевера.

Стоит также отметить, что, в отличие от обеих Radeon, GeForce 6800 Ultra не имеет проблемных углов в режиме Aniso Level 2 и обеспечивает в нем полноценную анизотропную фильтрацию. Зоны пониженной анизотропии на GeForce 6800 Ultra начинают проявляться лишь со следующего, четвертого уровня. Эта особенность присутствует и в последующих уровнях анизотропной фильтрации, обеспечивая чуть более четкую фильтрацию неудобных углов, нежели могут предоставить видеокарты Radeon. Однако, вместе с тем, уже в свою очередь GF6800 обеспечивает чуть менее четкую, чем у Radeon анизотропию Level 2 на углах, расположенных на диагонально пересекающих квадрат линиях. В дальнейшем мы проверим, скажется ли эта особенность GF6800 на игровых приложениях.

Radeon 9800 Pro и X800 Pro

Полагаем, будет правомерно объединить выводы по этой главе для этих видеокарт: они продемонстрировали абсолютно идентичное качество фильтрации (еще раз напомним, что оптимизации трилинейной фильтрации на Radeon X800 Pro в этой сцене не работали!).

Вдобавок к уже сказанному насчет чуть меньшей, нежели у GF6800, четкости неудобных углов, осталось добавить несколько слов об очевидной разнице в количествах этих самых неудобных углов. В то время как у GF6800 восемь неудобных углов располагаются на расстоянии полностью одинаковой длины отрезков окружности друг от друга, у видеокарт Radeon углы с пониженной анизотропией «стянуты» к диагонально пересекающим квадрат линиям. Причем, отметим, что сделано это не столько за счет увеличения числа «удобных» почти вертикальных или почти горизонтальных плоскостей, сколько за счет уменьшения числа «удобных« плоскостей, расположенных в районе 45, 135, 225 и 315 градусов.

Другими словами, количество плоскостей, на которых Radeon будет исполнять полноценную анизотропную фильтрацию, несколько уступает таковому у GeForce 6800.

Aliens vs. Predator 2 v1.0.9.6

Несмотря на свой весьма почтенный возраст Aliens vs. Predator 2 продолжает оставаться одним из наиболее удачных среди сделанных по голливудской лицензии шутеров от первого лица. В игре постоянно чередуются шумообразные текстуры с низкой контрастностью и текстуры, имеющие четкий повторяющийся рисунок — именно такую вы можете увидеть на выбранном нами для сравнения фрагменте.

Игра сделана на предыдущем поколении движка LithTech (ныне — Jupiter), позволяющего включать трилинейную фильтрацию из игрового меню, но не имеющего собственных настроек анизотропии.

Scene

По горизонтальной оси таблицы — видеокарты, по вертикальной — режимы фильтрации.

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Удивительное единодушие в качестве фильтрации — на всех картах оно близко к идеальному. Отметим несколько интересных моментов.

Во-первых, черные «точки», присутствующие на скриншотах снятых на GF4Ti и GFFX, но отсутствующие на скриншотах снятых на других видеокартах. Сложно сказать, что это и чем оно вызвано. Мы, было, попытались свалить этот артефакт на печально известный баг NV-чипов, проявляющийся при работе с DXT1-текстурами, но потом вспомнили, что он был исправлен начиная с семейства FX. Или все-таки не был?

Во-вторых, характерная разница в расположении границ мип-уровней на GF4Ti/FX по сравнению с GF6800 — полностью укладывается в результаты, полученные нами ранее в D3D AF Tester. А вот заниженный на несколько пикселей текстурный LOD на обеих Radeon вызывает некоторую настороженность.

В-третьих, мы протерли носом антибликовое покрытие монитора, пытаясь обнаружить проявления оптимизаций на RX800 — и нам даже показалось, что мы обнаружили что-то при сравнении скриншотов с чистой трилинейной фильтрацией, однако попытка перенести этот опыт на скриншоты режима TLF+AFF благополучно провалилась — проявлений оптимизаций на RX800 мы там не обнаружили.

Отметим, что все видеокарты, умеющие делать Aniso Level 16, выдали более четкий последний мип-уровень в этой сцене. Но, право же, в динамике вы это вряд ли бы заметили.

Включение оптимизаций на GF6800 чуть ухудшило качество фильтрации, стала заметна граница последнего видимого мип-уровня. Что интересно, GF6800 с включенными оптимизациями показал качество фильтрации практически идентичное GFFX с выключенными. Однако не спешите радоваться — включение оптимизаций почти наверняка приведет к значительно бОльшему количеству шумов на текстурах на GF6800, просто заметить это можно будет лишь в динамике.

Chaser v1.50

От «старичков» к относительно молодым: FPS Chaser вышел около года назад, и по одной лишь этой причине обладает существенно более детализированными текстурами. Кроме того, в Chaser постоянно встречаются длинные монотонно текстурированные плоскости, причем, не только лишь горизонтальные и вертикальные.

Игра использует собственный движок, носящий таинственное имя Cloak. Движок умеет управлять анизотропной фильтрацией, однако делает это не совсем корректно: настройки всех фильтраций объединены в один пункт, имеющий значения «Bilinear», «Trilinear», «Anisotropic 2», «Anisotropic 4», «Anisotropic 8» и «Anisotropic 16» (последней доступен только на поддерживающих 16 уровень анизотропии видеокартах). Таким образом, оказывается не совсем понятным, какая мип-фильтрация используется при включении анизотропии — билинейная или же трилинейная?

Наши опыты показали, что в этом случае движком все-таки используется трилинейная фильтрация, однако мы решили также включить в сравнение скриншоты, сделанные при форсировании анизотропной фильтрации в драйвере и установке билинейной и трилинейной фильтрации в меню игры.

Для сравнения фильтраций в этой игре нами было выбрано две сцены. Примыкающие в первой сцене к полу текстуры плавно меняют свою яркость внутри самой игры — разная яркость этих текстур на скриншотах не является багом, просто скриншоты делались в разное время.

Scene #1 Scene #2

По горизонтальной оси таблицы — видеокарты, по вертикальной — режимы фильтрации.

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #1
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
AFA/O
AFA
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

На первой же сцене из Chaser былое единодушие из предыдущей игры рассыпалось в прах.

Для начала, при сравнении скриншотов с билинейной фильтрацией, на GF6800 обнаружились резко менее детализированные мип-уровни на плоскостях, наклоненных на 45, 135, 225 и 315 градусов. Результат полностью соответствует теоретическим тестам в D3D AF Tester (помните про пониженную четкость на углах, близких к пересекающим квадрат скриншота линиям?), но приятнее от этого не становится.

Затем неожиданно обнаружилась странная разница между видеокартами с максимальным 8 уровнем анизотропии и видеокартами с максимальным 16 уровнем: последние устроили натуральный муар на удаленных мип-уровнях. Шум, опять шум! Возникает подозрение, что 16 уровень анизотропии является лишним — вместо дополнительной четкости прибавляются шумы на текстурах…

Наконец, удивительные результаты при включении анизотропии в самом Chaser выдали оба Radeon: примерно в области второго и третьего мип-уровней появилась зона повышенной шумности текстур, которую, к сожалению, трудно заметить на скриншотах, однако в динамике она прямо-таки бросается в глаза. Еще больше мы удивились, форсировав анизотропию из драйвера — шумы исчезли, словно их никогда и не было. Что это, проявления оптимизаций фильтрации? Но почему им же подвержен не только RX800, но и R9800? Или это просто баг драйвера?

Давайте посмотрим на вторую сцену.

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #2
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
AFA/O
AFA
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Итак, проблемы с включаемой из приложения анизотропной фильтрацией на Radeon налицо. Удивительнее всего то, что фильтрация, форсируемая из драйвера, подобных артефактов не показывает. Обратите также внимание на разный размер зон области повышенных шумов у R9800 и RX800 — очевидно, что, несмотря на схожесть предпосылок для возникновения этих шумов, чипы отрабатывают анизотропную фильтрацию по-разному. Очень забавно выглядит сравнение скриншотов с включенной из приложения анизотропной фильтрацией со скриншотами с билинейной и форсированной из драйвера фильтрациями — вторые демонстрируют гораздо более высокое качество.

Мы не можем однозначно утверждать, что так проявляются оптимизации фильтрации на Radeon (да и при чем тут Radeon 9800?), вполне возможно, что мы всего лишь «поймали» странный баг в последних версиях Catalyst (кстати, версия 4.5 демонстрирует те же проблемы). Хотим обратить внимание компании ATI на эту проблему и надеемся, что рано или поздно она будет устранена.

Что же касается карт GeForce, то к картам предыдущего семейства опять нет никаких претензий, обеспечиваемое ими качество текстурной фильтрации практически идеально. GeForce 6800 продемонстрировал чуть бОльшую шумность текстур, заметную даже в режиме полного отключения всех оптимизаций. Кстати, обратите внимание на скриншоты с GF6800 со включенными оптимизациями фильтраций: отчетливо видна полоса повышенной шумности текстур, отдаленно напоминающая (но в гораздо меньших масштабах) артефакт, обнаруженным нами на Radeon.

Call of Duty v1.4

FPS Call of Duty, созданный разработчиками Infinity Ward, ранее работавшими над широко известным, если не сказать — знаковым, MoH Allied Assault, по сей день остается самым современным FPS, из всех сделанных на базе движка Quake 3 Arena. Конечно, движок Call of Duty значительно отличается от своего прародителя, появившегося на свет аж в 1999 году. Например, впервые в движке Q3A (если даже не вообще впервые в OpenGL-игре) появились пиксельные шейдеры — в Call of Duty при их помощи строятся водные поверхности.

Игра не умеет самостоятельно управлять анизотропной фильтрацией, зато вполне позволяет переключаться между билинейной и трилинейной фильтрациями.

Scene #1 Scene #2

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #1
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

При билинейной фильтрации опять проявились особенности нового алгоритма изотропной фильтрации на GF6800: чип отрендерил полупрозрачные текстуры деревьев и кустов в чуть меньшей детализации, нежели остальные видеокарты. Обратим также внимание на fps'ы, выдаваемые видеокартой FX5900 при трилинейной фильтрации (даже без какой-либо анизотропии!) — они явно ниже порога играбельности.

Продолжая тему сравнения моментальных fps'ов: в этой тестовой сцене в режиме TLF+AFF GF6800 (данный скриншот, кстати, снимался с GF6800GT, а не с GF6800U) превосходит свого предшественника, GFFX5900 в четыре с половиной раза! Наверное, более наглядного ответа на вопрос, зачем NVIDIA отказалась от старого алгоритма анизотропной фильтрации, придумать уже не получится.

К обоим Radeon нет никаких претензий. В целом, все видеокарты отлично справились с текстурной фильтрацией в этом тесте. От себя заметим, что GF6800 (в большей степени) и RX800 (в меньшей степени) продемонстрировали в динамике чуть более высокую шумность текстур по сравнению с другими видеокартами, однако в глаза она не бросалась.

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #2
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Во второй тестовой сцене на текстурах дамбы никаких аномалий ни на одной карте не обнаружилось. Карты с 16-м уровнем анизотропии обеспечили чуть бОльшую четкость удаленных текстур.

Однако кое-какие странности все-таки обнаружились на формируемой при помощи пиксельных шейдеров водной поверхности: судя по всему, на видеокартах GeForce и Radeon для построения этой поверхности используются разные пиксельные шейдеры, причем, в случае с GeForce эффект от форсирования анизотропной фильтрации на шейдерной поверхности практически отсутствует, в то время как оба Radeon честно увеличивают её четкость. Вполне возможно, что в данном случае мы видим проявления оптимизаций под видеокарты семейства GeForce, выполненные разработчиками на стадии создания игры.

Halo v1.04

Хэдлайнер приставки Microsoft Xbox появился на ПК осенью прошлого года. Игра обладает достаточно странной графикой, сочетающей относительно простые приставочные текстуры с достаточно сложными спецэффектами, часть которых реализуется при помощи пиксельных шейдеров. Формально игра поддерживает все версии пиксельных шейдеров (кроме, разумеется, версии 3.0, поддержка которой в железе появилась лишь после выпуска GF6800), однако версии 1.4 и 2.0/2.0.a используются игрой лишь как суперсеты версии 1.3, поддерживаемой приставкой Xbox. По замыслу компании Gearbox, выполнявшей портирование игры на ПК, применение шейдеров более новых версий для отображения тех же спецэффектов должно было повысить скорость работы игры, однако на практике игра работает практически одинаково на всех версиях пиксельных шейдеров (форсирование той или иной версии можно задавать через параметры при запуске Halo из командной строки).

Halo также знаменита своим использованием для фильтрации основных текстур текстурных стадий >0, что постоянно вызывает проблемы с трилинейкой при форсировании анизотропии на Radeon, разрешаемые лишь при помощи утилиты rTool, позволяющей приложению самостоятельно управлять режимами фильтрации на всех текстурных стадиях. Отметим, что rTool не делает ничего магического, она лишь изменяет значение соответствующих параметров в системном реестре, по какой-то таинственной причине недоступных пользователю из стандартной контрольной панели драйвера. Надеемся, что в последующих версиях Catalyst все-таки появятся настройки, позволяющие управлять этими оптимизациями без привлечения сторонних утилит.

Halo не имеет собственных настроек фильтрации, и пытается автоматически задействовать трилинейную фильтрацию, обнаруживая соответствующие капсы в D3D-драйвере видеокарты. Анизотропную фильтрацию можно лишь форсировать из панели управления.

Поскольку в Halo нет полноценной функции сохранения, и точка обзора для первой сцены устанавливалась нами вручную, то попиксельного совпадения скриншотов не получилось. Для второй сцены мы использовали самое начало уровня Keyes, поэтому в ней все скриншоты сняты из полностью идентичных точек обзора.

Scene #1 Scene #2

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #1
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Потрясающее единодушие в трилинейной фильтрации, не правда ли? :-) Но вот при форсировании анизотропии картина меняется: оба Radeon начинают обрабатывать основную текстуру сцены билинейной фильтрацией (про причину мы уже писали выше). Посмотрите на скриншот с GF6800, сделанный при активизированных оптимизациях — по своему качеству он находится где-то посередине между R9800 и RX800. RX800 продемонстрировал удивительно высокий в сравнении с R9800 уровень шумов на первом мип-уровне — оптимизации? Возможно.

Что характерно, даже при включении оптимизаций (которые, напоминаем, в том числе отключают трилинейную фильтрацию на всех текстурных стадиях, кроме нулевой, что полностью соответствует поведению Radeon при форсировании Quality-анизотропии), GFFX5900 продемонстрировал отличное качество фильтрации. Видимо, это связано с неудобным для Radeon и GF6800 углом наклона поверхности: они снизили уровень анизотропии на этой плоскости, за счет чего менее детализированные мип-уровни оказались ближе к экрану. То есть, в данной сцене 8 уровень анизотропии GFFX превзошел по качеству 16 уровень GF6800 и Radeon — так проявляются особенности алгоритмов.

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #2
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Трилинейную фильтрацию все карты выполнили совершенно одинаково. Лишь GF4Ti, не имеющая поддержки шейдеров 2.0, отобразила освещение и бамп-мэппинг в сцене несколько иначе.

С анизотропией все сложнее. Radeon'ы опять отключили трилинейную фильтрацию, но в смысле анизотропии выдали практически идентичное GF6800 качество. На GF4Ti опять проявились отличающиеся по качеству шейдеры 1.3, а GFFX выдала вообще иную анизотропию, что вполне соотносится с её собственным, практически уникальным алгоритмом.

Есть и один интересный момент: обратите внимание на решетку, идущую вдоль пола по левой стороне коридора. На дальнем конце решетки видеокарты GF6800 и Radeon понизили уровень анизотропии — она расположена под неудобным для них углом. Но уровень анизотропии на этой многострадальной решетке снижен и на GFFX! Заточки в драйверах NVIDIA специально под Halo для карт FX-серии? Опять-таки, весьма вероятно, но прямых доказательств у нас нет.

Hitman 2 Silent Assassin v1.01

Еще одна относительно старая игра, изобилующая однообразно текстурированными сравнительно плоскими и большими поверхностями. Hitman 2 умеет переключаться между билинейной и трилинейной фильтрациями, а также самостоятельно включать анизотропию, но делает это как продолжение переключения между билинейной и трилинейной фильтрацией. То есть, опять не ясно, какая именно мип-фильтрация используется в случае включения анизотропии в приложении. Кроме того, непонятно и какой уровень анизотропии используется при её включении в самой игре. Судя по нашим тестам, Hitman 2 включает билинейную фильтрацию мип-уровней при активизации анизотропной фильтрации в опциях игры.

Scene #1 Scene #2

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #1
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
AFA/O
AFA
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

В этой сцене все карты продемонстрировалия практически идентичную текстурную фильтрацию (с учетом минимально проявляющихся индивидуальных особенностей алгоритмов, конечно).

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #2
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
AFA/O
AFA
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

 

И во второй сцене разница минимальна! Включение оптимизаций фильтрации привело к появлению на GF6800 «шумных полос» вдоль границ мип-уровней. На GFFX оптимизации проявляются схожим образом, однако шума гораздо меньше — сказывается более высокий уровень анизотропии на GF6800? Или же причина кроется в чем-то ином?

Mafia v1.2

Одна из наших любимейших игр :-) Несмотря на то, что её релиз состоялся аж два года тому назад, Mafia по сей день балансирует на грани играбельности даже на самых мощных системах. Впрочем, вина здесь, скорее, в чрезвычайно высоких требованиях к скорости ЦП, чем к производительности видеоускорителя.

Игра изобилует плоскими и огромными поверхностями — фактически, весь город построен из них. Кроме того, как и Halo, Mafia использует для обработки части основных текстур (например, текстур трамвайных путей) одну из >0 текстурных стадий, что постоянно вызывает проблемы на Radeon, а также на чипах GeForce FX с драйверами ForceWare 5x.xx (эти драйверы занижают степень форсируемой анизотропии на >0 текстурных стадиях).

Mafia не имеет настроек фильтрации и пытается самостоятельно управлять включением трилинейки там, где капсы D3D это позволяют. Анизотропию можно лишь форсировать из драйвера.

Scene #1

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

 

Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Изотропная фильтрация практически идентична у всех протестированных карт.

В случае анизотропной фильтрации отчетливо проявилось преимущество 16-го уровня анизотропии на GF6800 и обоих Radeon: посмотрите на удаляющуюся разметку на дороге.

Также интересна фильтрация карниза здания: оба Radeon отказались фильтровать текстуру карниза анизотропно, поскольку плоскость, на которой она располагается, попала в один из их многочисленных углов с пониженной степенью анизотропии. Чуть лучше показала себя GF6800: помните, в начале статьи мы писали про отличия в размерах и расположении неудобных для анизотропной фильтрации углов между новой GeForce и Radeon'ами? Вот и наглядное проявление этих отличий. Ну, и, разумеется, GF4Ti и GFFX показали отличное качество фильтрации всех возможных углов наклона плоскостей.

Кстати, интересно проявились и оптимизации фильтрации на GF6800 в сравнении с GF4Ti: в текстурированной относительно маленькими текстурами Mafia повышенная четкость текстур при 16-м уровне анизотропии GF6800 не вызывала появления избыточных шумов на мип-уровнях, а просто отодвинула первую отчетливо различимую границу этих мип-уровней куда-то в тень стоящего слева здания.

Впрочем, случай этот показателен лишь для столь старых игр, как Mafia. В более новых играх GF6800 склонна демонстрировать повышенную по сравнению с GFFX шумность текстур при активизации оптимизаций фильтрации. (А трамвайных путей в кадре, к сожалению, нет, так что «фирменный» баг Radeon на этих скриншотах не проявился :-))

Max Payne 2 The Fall of Max Payne v1.01

Следующая игра на очереди чем-то похожа своей атмосферой на предыдущую, но вышла лишь в конце прошлого года и, как следствие, обладает гораздо более продвинутым графическим движком и дизайном.

Max Payne 2 имеет собственные настройки фильтрации, реализованные в виде выбора из списка: bilinear, trilinear и anisotropic. То есть, опять, непонятно, какая мип-фильтрация используется при выборе анизотропной фильтрации, а также какой, собственно, уровень анизотропии включает игра.

Судя по нашим тестам, при включении в лаунчере анизотропии используется все же трилинейка, а уровень выбирается максимально доступный для данной видеокарты.

Scene #1 Scene #2

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #1
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
AFA/O
AFA
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Если при изотропной фильтрации все более-менее нормально, то при анизотропной на новых видеочипах начинается какой-то ужас.

Во-первых, впервые за все тестирование становится очевидной значительная разница по качеству между R9800 и RX800, причем, вовсе не в пользу последнего. Заметно это на всех, без исключений, скриншотах с анизотропной фильтрацией: и на BLF+AFF, и на AFA, и на TLF+AFF. RX800 демонстрирует четко выраженные шумящие полосы на границах мип-уровней. Учтите, что в динамике это еще более заметно, чем на статичных скриншотах!

Во-вторых, впервые за все тестирование, качество анизотропии на GF6800 упало ощутимо ниже качества анизотропии Radeon'ов. Объяснить этот феномен мы не можем, лишь констатируем, что в данной тестовой сцене Max Payne 2 GF6800 при отключенных оптимизациях демонстрирует абсолютно никудышное качество, несравнимое даже с качеством оптимизированной анизотропной фильтрации GFFX. В динамике это выглядит в сто раз хуже: весь пол переливается, мерцает, исходит волнами и муаром.

Нам очень хочется надеяться, что это — проблема драйвера, а не самого алгоритма фильтрации NV40, однако, мы и раньше уже отмечали, что GF6800, при прочих равных, обладает чуть более высокой шумностью текстур. В Max Payne 2 слово «чуть» приходится заменить на «значительно»…

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #2
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFF
AFA/O
AFA
TLF
TLF+AFF/O
TLF+AFF

И опять — схожесть изотропной фильтрации, и полный разброд в фильтрации анизотропной. RX800 опять уступает по качеству R9800, а GF6800 опять демонстрирует ужасные шумы на стенах коридора.

Собственно, комментировать нечего, всё отчетливо видно на скриншотах.

Оптимизации? Наверняка. И очень хочется надеяться, что программные, а не зашитые навсегда в кристалл видеочипа.

Serious Sam The First Encounter v1.05

Полагаю, игра в представлениях не нуждается :-)

Настройки Serious Sam позволяют тонко управлять всеми видами фильтраций, включать билинейную или трилинейную и вдобавок к ним — анизотропную вплоть до 128 уровня (тут, надо заметить, ребята несколько погорячились :-)).

Scene #1 Scene #2

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #1
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFA
BLF+AFF
TLF
TLF+AFA/O
TLF+AFA
TLF+AFF/O
TLF+AFF

Обратите внимание на существенно заниженный текстурный LOD на Radeon'ах на скриншотах с изотропной фильтрацией. Почему именно заниженный и именно на обоих Radeon? Потому что все три GeForce из трех разных поколений, разделенных между собой годами, демонстрируют весьма схожее расположение границ мип-уровней. Кроме того, в этой сцене впервые проявилась ощутимая разница в изотропной фильтрации между R9800 и RX800.

На скриншотах с анизотропией, которую все карты отработали отлично, хорошо видна разница между 8 и 16 уровнем соответствующих видеокарт. Насколько эта разница критична в динамических играх вроде Serious Sam пусть каждый решает самостоятельно.

Также хочется указать на сбой оптимизаций на GF6800 по сравнению с GFFX: после включения оптимизаций вся сцена покрылась муарами и шумами. Конечно, для GF6800 эти оптимизации не слишком-то и нужны, но для более медленных чипов семейства NV4x они вполне могут понадобиться, и подобное качество оптимизаций фильтрации вполне может стать ощутимой преградой на пути успешных продаж таких чипов.

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

Scene #2
Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
BLF
BLF+AFA
BLF+AFF
TLF
TLF+AFA/O
TLF+AFA
TLF+AFF/O
TLF+AFF

На скриншотах с билинейкой опять хорошо заметно занижение текстурного LOD на обоих Radeon. Анизотропную фильтрацию этой сцены все чипы выполнили отлично!

На этот раз оптимизации фильтрации на GF6800 отработали чуть лучше, чем в предыдущей сцене, но все равно, даже на скриншотах видно значительное по сравнению с GFFX присутствие шума на текстурах. Опять и опять напоминаем, что в динамике любые шумы становятся еще более заметными!

Star Wars Knights of the Old Republic v1.03

Последней игрой в сегодняшнем тестировании стала вышедшая на ПК полгода назад приставочная RPG Star Wars Knights of the Old Republic. Игра использует OpenGL и обладает собственными настройками анизотропной фильтрации, позволяющими выставить любой из поддерживаемых видеочипом уровней анизотропии. Возможность отключения мип-фильтрации (т.е., включения билинейной фильтрации текстур) отсутствует, игра всегда пытается использовать трилинейную фильтрацию, если она поддерживается видеочипом.

Scene #1

Внимание! Полноразмерные скриншоты представлены в формате PNG 24-bit и имеют размер до 1,5 МБ!

 

Filtering mode GeForce4 Ti4600 GeForce FX 5900 GeForce 6800 U Radeon 9800 Pro Radeon X800 Pro
TLF
TLF+AFA/O
TLF/AFA
TLF+AFF/O
TLF+AFF

 

Отличный результат по всем режимам, всё работает, как и должно, никаких проблем не обнаружилось.

Выводы

Итак, подведем итоги.

NVIDIA

С GeForce 4 Ti4600 всё совершенно ясно, причем, уже давно :-) Карта обладает отличной по качеству, но очень медленной по скорости анизотропией.

GeForce FX5900, похоже, закончила свой скорбный путь видеокарты с вечно принудительно включенными оптимизациями анизотропии: бета-версия нового ForceWare 61.34 предоставляет в руки пользователя все необходимые настройки оптимизаций, включая возможность их полного отключения. При полностью отключенных оптимизациях анизотропия GFFX ничем не отличается от анизотропии GF4Ti, которую мы уже назвали отличной.

С GeForce 6800 Ultra всё далеко не так однозначно. Новые алгоритмы изотропной и анизотропной фильтрации зачастую приводят к излишне очевидному шуму на текстурах. Мы специально протестировали GF6800 на максимально доступном для нас количестве игр, и должны сказать, что кое-где эти шумы на текстурах действительно чрезчур заметны и ощутимо портят впечатление от во всех остальных смыслах замечательной видеокарты. Да, случай с Max Payne 2 остается единичным, но и весьма показательным — кто поручится, что те же проблемы с качеством не проявятся, например, в Half-Life 2?..

ATI

Во-первых, мы установили, что фильтрация в реальных приложениях на Radeon X800 Pro все-таки иногда отличается от фильтрации Radeon 9800 Pro, причем, в худшую сторону.

Во-вторых, мы опять жалуемся на драйверы от ATI и спрашиваем — доколе? Доколе мы будем лицезреть разное поведение Catalyst при включении анизотропии в игре и форсировании её в панели управления? Доколе мы будем вынуждены использовать rTool, чтобы форсировать полноценную анизотропную фильтрацию, а не её кастрированный программистами ATI аналог? Дайте нам возможность самим управлять оптимизациями! Нам не нужны оптимизации анизотропии в Mafia, которая вышла два года назад, мы хотим их выключить! И потому вынуждены пользоваться сомнительными утилитами, а то и собственноручно лезть править системный реестр.

NVIDIA против ATI

Для начала в качестве оговорки напомним, что вопросы качества — сугубо субъективны.

На наш, субъективный, взгляд, по качеству фильтрации протестированные видеокарты распределились следующим образом:

  1. GeForce FX с новыми ForceWare. Отличное, эталонное качество текстурной фильтрации, хорошая скорость, возможность её улучшить за счет управляемых из контрольной панели оптимизаций.

  2. GeForce4 Ti. Все то же самое, но слишком низкая скорость анизотропии, полностью неприемлемая на сегодняшний день.

  3. Radeon 9800. Неплохая анизотропия с известными проблемами, полноценная трилинейная фильтрация всегда и везде при условии использования rTool (дайте нам возможность управлять оптимизациями из панели настроек драйвера!).

  4. GeForce 6800. В целом, почти на уровне Radeon 9800 Pro, однако, ситуацию сильно осложняет значительное количество необъяснимых шумов на текстурах, иногда приводящих к кромешному ужасу наподобие текстуры пола из Max Payne 2. Допускаем, что ситуация может улучшиться с выходом новых драйверов. Но пока — четвертое место в общем зачете.

  5. Radeon X800. Практически равен GeForce 6800 по качеству (лидер постоянно меняется, в зависимости от приложения), но не снабжен возможностью отключения оптимизаций фильтрации пользователем. А, как мы убедились на примерах из этой статьи, оптимизации эти вовсе не так уж и незаметны, как утверждает канадская компания. Если в одной из следующих версий Catalyst появятся опции отключения оптимизаций, то качество текстурной фильтрации Radeon X800, пожалуй, превзойдет таковое у GeForce 6800.

И последнее. Очевидно, что все изменения фильтрации в GeForce 6800 были сделаны с одной лишь целью: увеличить производительность видеочипа. Именно поэтому большинство нововведений отрицательно повлияли на качество картинки. У Radeon X800 история точно такая же, просто падение качества относительно предыдущего поколения Radeon куда как менее заметное.

Мы очень хотим надеяться, что рано или поздно (лучше, конечно, пораньше) эта игра в оптимизации в ущерб качеству закончится, и качество на новых видеочипах будет хотя бы оставаться таким же, что и на видеочипах предыдущего поколения. Мы надеемся, что в NV5x вернется алгоритм анизотропии из NV3x, а ATI сделает наконец-то честную анизотропию безо всяких неудобных углов в R5x0. Нам очень хочется на это надеяться, поскольку сил смотреть на продолжающуюся деградацию качества текстурной фильтрации нет уже совсем никаких. Когда-нибудь этот процесс должен повернуть в другую сторону.





Дополнительно

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.