Часть 4: Качество рендеринга, новые режимы антиалиасинга и анизотропной фильтрации
СОДЕРЖАНИЕ
- Часть 1: Теория и архитектура
- Часть 2: Практическое знакомство
- Часть 3: Результаты игровых тестов (производительность)
- Часть 4: Сравнение качества рендеринга в играх
Итак, мы познакомились с архитектурой чипов Radeon X1x00, результатами синтетических тестов и производительностью, демонстрируемой новыми видеокартами ATI в играх. В четвертой части нашего обзора мы рассмотрим последний оставшийся аспект: качество рендеринга видеокарт Radeon X1x00 в сравнении с предыдущим поколением Radeon и ближайшими конкурентами из «лагеря» NVIDIA.
Для начала позволим себе вернуться к первой части нашей статьи и напомнить читателям, что нового принесли с собой чипы семейства 5x0 в области качества изображения. Отметим, что все новшества можно условно поделить на две группы:
те, которыми мы сможем воспользоваться сразу после установки видеокарты в корпус компьютера (новые алгоритмы текстурной фильтрации и антиалиасинга, поддержка ранее отсутствовавших в видеокартах Radeon функций);
те, которые (мы очень на это надеемся) будут использоваться лишь в новых, пока еще не вышедших играх.
Основные нововведения:
Поддержка DirectX 9 Shader Model 3.0 (с довольно неприятной, но не смертельной оговоркой в виде отсутствия поддержки выборки текстурных значений в вершинных конвейерах).
Поддержка формата FP16: полностью поддерживается вывод в буфер кадра в плавающем формате FP16 (включая любые операции блендинга и даже MSAA). Сжатие FP16-текстур (однако, аппаратная фильтрация FP16-текстур не реализована), включая 3Dc.
Новый RGBA (10:10:10:2) целочисленный тип данных в буфере кадра для более качественного рендеринга без привлечения FP16.
Новый качественный алгоритм анизотропной фильтрации (пользователю доступен выбор между более быстрой и более качественной реализацией анизотропии), улучшенная трилинейная фильтрация.
Алгоритм адаптивного антиалиасинга, позволяющий чипу динамически переключаться с мультисэмплинга (MSAA) на суперсэмплинг (SSAA) на «прозрачных» текстурах для их сглаживания — практически аналог реализованного в чипах GeForce 7800 Transparency AA.
Последние два пункта явно относятся к первой группе нововведений. Третий пункт — ко второй группе (приложение обязательно должно уметь использовать новый формат данных), а первые два остались где-то посередине. Потому что, с одной стороны, игры с поддержкой SM3 уже есть, но вот игр, в которых наличие SM3 сказывается на качестве рендеринга, нам пока не попадалось.
С FP16-рендерингом вообще приключилась занимательная история: ни одна игра, использующая FP16-рендеринг на чипах NV4x+ на нашей видеокарте RX1800XT в режиме FP16 (то есть, при включении HDR), корректно не заработала. Что это? Ошибка драйвера или просто игры необходимо «научить узнавать» новые чипы ATI? Ответа у нас нет, и единственное, что нам остается в данной ситуации — ждать развития событий, новых версий драйверов и патчей для игр.
Тестовая система
- AMD Athlon 64 3700+ (2,2 ГГц, 1 МБ L2)
- EPoX 9NPA+ SLI (чипсет nForce 4 SLI, PCI Express x16/x8+x8)
- 1024 МБ оперативной памяти PC3200
- ATI Radeon X1800 XT, 625/750, 512 МБ, Catalyst 5.10 Beta (8.173)
- ATI Radeon X850 Pro, 505/530, 256 МБ, Catalyst 5.9
- NVIDIA GeForce 7800 GTX, 430/470/600, 256МБ, ForceWare 81.84 Beta
Синтетика: D3DAFTester и DX9FSAAViewer
Однако прежде чем переходить к сравнению качества в игровых приложениях, давайте воспользуемся двумя крохотными, но чертовски полезными программами: D3DAFTester (by Demirug) и DX9FSAAViewer (by Colourless). Эти утилиты позволяют визуально оценить изменения в качестве текстурной фильтрации и антиалиасинга при помощи специально «заточенных» сцен.
D3DAFTester
- При снятии скриншотов на видеокартах Radeon отключался Catalyst A.I.
- Видеокарта GeForce 7800 работала в режиме High Quality.
- Остальные настройки драйвера — на значениях, выставленных по умолчанию.
Едва начав тестирование, мы сразу столкнулись с неприятной особенностью включения режима High Quality-анизотропии на RX1800 через стандартную панель управления Catalyst Control Center. Дело в том, что в данной версии CCC чекбокс, включающий HQ-анизотропию, неактивен до тех пор, пока вы не форсируете любую степень анизотропной фильтрации, то есть, пока не отключите чекбокс, передающий управление анизотропной фильтрацией приложению. Подобное поведение CCC нас никак не устраивало.
Дело в том, что далеко не всегда форсированная анизотропная фильтрация аналогична анизотропной фильтрации, включаемой самим приложением. Как правило, приложение включает анизотропную фильтрацию только для тех текстур, которые в ней реально нуждаются, в то время как форсирование анизотропии вынуждает чип анизотропно фильтровать вообще все текстуры кадра. Понятно, что подобная разница способна привести как к разнице в производительности, так и к разнице в качестве картинки.
К счастью, после ряда опытов и консультаций с коллегами, мы обнаружили, что если отметить чекбокс «High Quality AF», а потом отметить чекбокс «Let the application decide» (чекбокс, управляющий HQ AF, после этого опять станет неактивным), то приложение будет управлять уже HQ AF! Мы очень надеемся, что столь очевидный промах в логике работы настроек CCC будет исправлен в будущих версиях Control Center. Пока же, чтобы включать HQ AF, а потом управлять ей из приложений, нам пришлось исполнять вышеописанные «танцы с бубном»…
| Radeon X1800 HQ | Radeon X1800 | Radeon X850 | GeForce 7800 | |
| 1x |  |  |  |  |
| 2x |  |  |  |  |
| 4x |  |  |  |  |
| 8x |  |  |  |  |
| 16x |  |  |  |  |
Прежде всего, сравним изображения первого ряда таблицы: они позволяют оценить качество трилинейной фильтрации трех видеочипов. Сопоставление обычной трилинейной фильтрации RX1800 с фильтрацией RX850 и GF7800 показывает, что точность линейной интерполяции при выполнении трилинейной фильтрации на R520 повышена по сравнению с R480, однако она все еще ниже, чем у чипов NV4x/G70. Справедливости ради отметим, что в реальных играх вы не увидите никакой разницы в качестве трилинейной фильтрации даже между RX850 и GF7800.
Дальнейшее сравнение скриншотов показывает, что алгоритм «обычной» фильтрации у двух Radeon полностью одинаков, а вот в режиме HQ на R520 наблюдаются существенные улучшения качества алгоритмов пиксельного LOD: отсутствуют четкие радиальные линии, свойственные «обычному» режиму фильтрации.
Режим 2x выявляет интересную особенность: только в этом режиме анизотропной фильтрации качество анизотропии G70 примерно соответствует качеству новой HQ-анизотропии R520. Обычный же режим фильтрации одинаков у карт Radeon и уступает как HQ-анизотропии R520, так и анизотропии 2x G70.
В режимах 4x и 8x все карты начинают ощутимо отставать от HQ-анизотропии R520. Кстати, где-то мы уже видели этот «клевер»… Ах, да, ведь это практически один в один многими по сей день считающаяся эталонной анизотропия чипов NV2x! При этом, судя по тестам производительности, она очень быстрая — браво, ATI, за подобную анизотропную фильтрацию можно лишь похвалить!
В режиме 16x G70 и обычная анизотропия чипов Radeon ведут себя предсказуемым образом, а вот с HQ-анизотропией R520 происходит нечто странное: «клевер» превращается в «квадрат», а MIP-уровни оказываются «перемешанными» не самым лучшим образом. Впрочем, даже здесь HQ-анизотропия R520 все равно на голову лучше анизотропии своего ближайшего конкурента.
Но прежде чем петь дифирамбы нужно проверить, как новый алгоритм анизотропии R520 проявляет себя в играх — что мы и проделаем на последующих страницах. А пока давайте посмотрим на режимы антиалиасинга.
DX9FSAAViewer
- При снятии скриншотов все настройки драйверов соответствовали значениям, выставленным по умолчанию.
- Изменялись только режимы антиалиасинга.
Внимание: Из-за неприятной ошибки в бета-версии ForceWare 81.84 мы не включали опцию Gamma Correct Antialiasing на GeForce 7800 GTX. При включении этой опции GF7800 вместо RG MSAA начинает использовать OG SSAA (режим, в котором работали GF256 и GF2GTS), что самым плачевным образом сказывается как на скорости, так и на качестве антиалиасинга. Эта оговорка справедлива не только для теста в DX9FSAAViewer, но и для всех игровых тестов четвертой части нашего обзора.
На всякий случай напомним, что гамма-коррекция AA на Radeon включена всегда и отключить ее невозможно.
+TA = + Transparency Antialiasing — поскольку NVIDIA все-таки была первой с внедрением в чипы данной функции, то мы будем использовать предложенный ею термин; не говоря о том, что он более точен, чем предложенный ATI «Adaptive Antialiasing».
При клике на картинку открывается вся сцена DX9FSAAViewer целиком: на ней можно оценить не только расположение субсэмплов, но и качество сглаживания наклонных линий. Щелкайте мышками :-)
| Radeon X1800 | Radeon X850 | GeForce 7800 | |
| 1x |  |  |  |
| 2x |  |  |  |
| 2x+TA |  | — |  |
| 4x |  |  |  |
| 4x+TA |  | — |  |
| 6x/8xS |  |  |  |
| 6x/8xS+TA |  | — |  |
Отлично видно, что обычные режимы AA у Radeon X1800 остались точно такими же, какими они были еще на Radeon 9700. Режим же сглаживания прозрачных текстур полностью повторяет стандартные режимы, но уже не для границ треугольников, а для текстурных пикселей.
В том, что касается качества, все также осталось без изменений:
- режим 2x одинаково плох на всех видеокартах и годится лишь как крайняя мера повышения производительности;
- режим 4x абсолютно одинаков у обеих Radeon (разумеется, за вычетом умения X1800 сглаживать прозрачные текстуры) и примерно сопоставим у Radeon и GeForce, даже несмотря на то, что на GeForce не используется гамма-коррекция;
- режим 6x у Radeon является непререкаемым чемпионом по соотношению качество/производительность в сравнении с режимом 8xS у GeForce — когда уже NVIDIA реализует MSAA с бОльшим, чем 4 числом субсэмплов?..
- режим 8xS у GeForce является очевидным пережитком прошлого: он уступает по качеству (и скорости!) режиму 6x на Radeon, а после появления Transparency AA лишился и своего основного козыря — сглаживания прозрачных текстур.
Но хватит синтетики, перейдем к реальным играм. Предупреждаем, что все последующие страницы содержат много высококачественной графики, и на медленных подключениях к интернет будут загружаться довольно медленно.Дальше: Far Cry
