FXAA — определение. Метод сглаживания. Сглаживание в играх

Практически все современные игры используют метод сглаживания FXAA. Не многие компьютерные геймеры знают, что это такое, и поэтому может быть довольно сложно решить, включить ли эту опцию или отключить ее.

FXAA — определение. Метод сглаживания. Сглаживание в играх

уже прошло то время, когда игры поражали только своим геймплеем — геймер давно стал требовательным и, в частности, требовательным к качеству изображения, отображаемого на экране. В то же время мало кто знает, что сегодня для обеспечения высокого качества многие разработчики игр используют сглаживание FXAA. Что это такое — сегодня это известно далеко не всем геймерам, поэтому многие задаются вопросом, стоит ли включать эту функцию.

Подавляющее большинство игроков знает, что такое так называемые шкалы по краям объектов, а также как решить эту проблему с помощью «сглаживания» или просто «сглаживания».

Что такое сглаживание в играх, как разработчики получают более приятную картинку, основные алгоритмы.

Полноэкранное сглаживание [править | править код]

SSAA [править | править код]

Суперсэмплерное сглаживание (SSAA) [1], также называемое полноэкранным или полноэкранным сглаживанием (FSAA) [2], используется для исправления наложения (или «неровностей») в полноэкранных изображениях [3]. SSAA был доступен на ранних видеокартах, вплоть до DirectX 7. Начиная с DirectX 8, из-за огромной вычислительной сложности, он был заменен всеми производителями графических процессоров на сглаживание с множественной выборкой, которое также было заменено другими методами, такими как CSAA +. TrAA / AAA. MSAA предлагает немного худшее качество графики, но также предлагает огромную экономию вычислительной мощности. Поскольку SSAA обеспечивает превосходное качество изображения, его нельзя исключить полностью, и он по-прежнему реализован на оборудовании в продуктах AMD и NVIDIA. Он включен в линейку AMD HD6xxx в качестве функции (только для игр с DirectX 9), а также включен в драйверы NVIDIA Fermi для всех игр, от игр с DirectX 9 до игр с DirectX 11 с использованием любой видеокарты NVIDIA с поддержкой DirectX 10 или новее.

В результате изображение SSAA выглядит более мягким и реалистичным. Однако фотографические изображения с простым сглаживанием (например, передискретизацией и, следовательно, усреднением) могут ухудшить внешний вид некоторых типов штриховых рисунков или графики (изображение будет выглядеть размытым), особенно если линии более горизонтальные или вертикальные. В таких случаях можно воспользоваться подсказкой.

Полноэкранное сглаживание устраняет «масштабные» элементы на краях полигонов. Однако следует иметь в виду, что полноэкранное сглаживание потребляет много ресурсов обработки, что приводит к падению частоты кадров.

Качество сглаживания ограничено пропускной способностью видеопамяти, поэтому графические процессоры с более быстрой памятью могут отображать полноэкранное сглаживание с меньшим снижением производительности, чем графические процессоры низкого уровня. Сглаживание можно включить разными способами. Например, 4-кратное сглаживание даст изображение более высокого качества, чем 2-кратное сглаживание, но значительно снизит производительность. 2xSSAA сглаживание удваивает разрешение, а 4xSSAA увеличивает его в 4 раза [4] .

FXAA [править | править код]

я одобряю
Икс
подражать
А
nti-
А
liasing) — метод сглаживания из Nv> [5], который представляет собой однопроходный пиксельный шейдер, вычисляющий результирующий кадр на этапе постобработки. Это более производительное решение, чем традиционный MSAA (Multi-Sampling Anti-Aliasing), но оно влияет на точность и качество изображения.

MFAA [править | править код]

MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing) — метод сглаживания от Nv> [6]

Сглаживание — это технология, используемая для устранения эффекта «неровностей», возникающего на краях множества плоских или объемных изображений, которые одновременно отображаются на экране.

Почему возникает «неровность»? Проблема в том, что современные мониторы ПК состоят из квадратных пикселей, а это означает, что только горизонтальные и вертикальные линии на них действительно будут прямыми. Любые линии, расположенные под углом, будут построены из пикселей, диагональных друг к другу, что приведет к появлению «неровностей». Например, справа на изображении есть, казалось бы, прямая линия. Однако стоит увеличить ее, так как сразу становится понятно, что это не прямая линия:

Чем это грозит в играх? Дело в том, что в первую очередь при движении появится эффект «мерцания» — такие неровные линии будут постоянно переставляться, что будет отвлекать от игры и делать картинку неестественной. Во-вторых, удаленные объекты будут выглядеть размытыми.

Главная »Новости» Анализ системы сглаживания Nvidia: MFAA улучшит качество изображения без снижения частоты кадров .

Настройка видеокарты Nvidia для игр

Всем привет! Сегодня очень интересная статья о настройке видеокарты на высокую производительность в компьютерных играх.

Согласитесь, друзья, что после установки драйвера видеокарты, как только вы открыли «Панель управления Nvidia» и увидели там незнакомые слова: DSR, шейдеры, CUDA, синхронизирующий импульс, SSAA, FXAA и так далее, вы решили больше туда не подниматься.

Однако во всем этом можно и даже нужно разбираться, ведь от этих настроек напрямую зависит производительность вашей видеокарты.

Существует заблуждение, что все в этой сложной панели по умолчанию настроено правильно, но, к сожалению, это далеко не так, и эксперименты показывают, что правильная настройка вознаграждается значительным увеличением частоты кадров. Так что будьте готовы изучить оптимизацию потоковой передачи, анизотропную фильтрацию и тройную буферизацию. В результате вы не пожалеете и будете вознаграждены увеличением FPS в играх.

Темпы развития игрового производства с каждым днем ​​набирают все большие обороты, однако по мере того, как курс обмена основной денежной единицы в России, а значит, и важность оптимизации работы оборудования, программного обеспечения и операционной системы значительно возросли. Не всегда удается поддерживать стальную шпильку в тонусе из-за постоянных финансовых вливаний, поэтому сегодня мы поговорим о повышении быстродействия видеокарты за счет ее детальных настроек. В своих статьях я неоднократно писал о важности установки видеодрайвера, поэтому думаю, вы можете пропустить этап с загрузкой и установкой. Я уверен, что вы все прекрасно знаете, как это сделать, и уже давно это устанавливаете. Затем, чтобы получить доступ к меню управления видеодрайвером, щелкните правой кнопкой мыши в любом месте рабочего стола и выберите «Панель управления Nvidia» в открывшемся меню». Затем в открывшемся окне перейдите на вкладку «Управление параметрами 3D». Затем в открывшемся окне перейдите на вкладку «Управление параметрами 3D».

Здесь мы с вами и настроим различные параметры, влияющие на отображение 3D-изображений в играх. Нетрудно понять, что для получения максимальной производительности видеокарты придется сильно обрезать изображение по качеству, так что будьте к этому готовы.

Итак, первый элемент — «CUDA — GPU». Вот список видеопроцессоров, которые вы можете выбрать, которые будут использоваться приложениями CUDA. CUDA (Compute Unified Device Architecture) — это архитектура параллельной обработки, используемая всеми современными графическими процессорами для повышения производительности вычислений. Мы пропускаем следующий пункт «DSR — Smoothness», потому что он является частью настройки пункта «DSR — Degree», и, в свою очередь, он должен быть отключен, и теперь я объясню почему. Мы пропускаем следующий пункт «DSR — Smoothness», потому что он является частью настройки пункта «DSR — Degree», и, в свою очередь, он должен быть отключен, и теперь я объясню почему.

DSR (Dynamic Super Resolution) — это технология, которая позволяет вам вычислять изображение в играх с более высоким разрешением, а затем масштабировать результат до разрешения вашего монитора.

Чтобы вы поняли, зачем была изобретена эта технология и почему она нам не нужна для максимальной производительности, я постараюсь привести пример. Наверняка вы часто замечали в играх, что мелкие детали, такие как трава и листва, очень часто мерцают или колеблются при движении.

Это связано с тем, что чем ниже разрешение, тем меньше точек выборки для отображения мелких деталей. Технология DSR исправляет это, увеличивая количество точек (чем выше разрешение, тем больше количество точек выборки). Надеюсь, это понятно.

С точки зрения максимальной производительности эта технология нам не интересна, так как потребляет много системных ресурсов. Ну а с отключенной технологией DSR установка мягкости, о которой я писал чуть выше, становится невозможной. В общем, выключай и вперед.

Затем идет анизотропный фильтр. Анизотропный фильтр — это алгоритм компьютерной графики, предназначенный для улучшения качества текстур под углом к ​​камере. То есть при использовании этой технологии текстуры в играх становятся более четкими. Если сравнивать антиизотропный фильтр с его предшественниками, а именно билинейным и трилинейным фильтром, то анизотропный самый энергоемкий с точки зрения потребления памяти видеокарты. В этом пункте есть только одна настройка: выбор коэффициента фильтрации. Нетрудно догадаться, что эту функцию нужно отключить. Следующим элементом является импульс вертикальной синхронизации. Это синхронизация изображения с частотой развертки монитора. Если вы включите эту опцию, вы можете получить максимально плавный игровой процесс (разрывы изображения удаляются при резких поворотах камеры), но часто происходит падение кадра ниже скорости сканирования монитора. Чтобы получить максимальное количество кадров в секунду, лучше отключить этот параметр. Следующим элементом является импульс вертикальной синхронизации. Это синхронизация изображения с частотой развертки монитора. Если вы включите эту опцию, вы можете получить максимально плавный игровой процесс (разрывы изображения удаляются при резких поворотах камеры), но часто происходит падение кадра ниже скорости сканирования монитора. Чтобы получить максимальное количество кадров в секунду, лучше отключить этот параметр. Подготовлены кадры виртуальной реальности. Функция очков виртуальной реальности нас не интересует, так как виртуальная реальность еще далека от повседневного использования обычными геймерами. Оставляем по умолчанию — используем настройку 3D приложения. Затененное фоновое освещение. Делает сцены более реалистичными, уменьшая интенсивность окружающего освещения на затемненных поверхностях от близлежащих объектов. Эта функция работает не во всех играх и требует значительных ресурсов. Поэтому доводим его до цифровой матери. Затененное фоновое освещение. Делает сцены более реалистичными, уменьшая интенсивность окружающего освещения на затемненных поверхностях от близлежащих объектов. Эта функция работает не во всех играх и требует значительных ресурсов. Поэтому доводим его до цифровой матери. Кеш шейдеров. Если этот параметр включен, ЦП сохраняет скомпилированные для ГП шейдеры на диск. Если этот шейдер понадобится снова, графический процессор возьмет его прямо с диска, не заставляя ЦП перекомпилировать этот шейдер. Нетрудно догадаться, что если отключить эту опцию, производительность упадет. Максимальное количество предварительно обученного персонала. Количество кадров, которые ЦП может подготовить перед обработкой ГП. Чем выше значение, тем лучше. Максимальное количество предварительно обученного персонала. Количество кадров, которые ЦП может подготовить перед обработкой ГП. Чем выше значение, тем лучше. Многокадровое сглаживание (MFAA). Одна из технологий сглаживания, используемая для устранения «неровностей» по краям изображения. Любая технология сглаживания (SSAA, FXAA) очень требовательна к GPU (это просто вопрос энергопотребления). Запрещать. Оптимизация потоков. Включив эту функцию, приложение может использовать несколько процессоров одновременно.Если старое приложение не работает должным образом, попробуйте установить режим «Авто» или вообще отключите эту функцию. Режим управления питанием. Есть два варианта: адаптивный режим и режим максимальной производительности. В адаптивном режиме энергопотребление напрямую зависит от степени использования графического процессора. Этот режим в основном нужен для снижения энергопотребления. В режиме максимальной производительности, как вы понимаете, поддерживается максимально возможный уровень производительности и энергопотребления независимо от степени загрузки графического процессора. Ставим вторую. Сглаживание — FXAA, Сглаживание — гамма-коррекция, Сглаживание — параметры, Сглаживание — прозрачность, Сглаживание — режим. Про сглаживание я уже писал чуть выше. Выключаем все. Тройная буферизация. Вид двойной буферизации; метод вывода изображения, позволяющий избежать или уменьшить артефакты (искажение изображения). Проще говоря, это увеличивает производительность. НО! Эта штука работает только в паре с вертикальной синхронизацией, которую, как вы помните, мы ранее отключили. Поэтому этот параметр мы тоже отключаем, для нас это бесполезно. Ускорение нескольких дисплеев / смешанных графических процессоров. Этот параметр определяет дополнительные параметры OpenGL при использовании нескольких дисплеев и нескольких видеокарт. Одиночный дисплей — соответственно режим работы с одним дисплеем. Два и более: работа с несколькими дисплеями (или режим совместимости в случае сбоя приложения). Две и более видеокарт — режим совместимости. Текстурный фильтр — Оптимизация анизотропного фильтра. Включение опции приведет к небольшому ухудшению качества изображения и увеличению производительности, что нам и нужно. Фильтрация текстур: качественная. Позволяет управлять технологией Intellisample. Эта технология предназначена для улучшения качества сглаживания в сценах с частично прозрачными текстурами. Откручиваем до минимума, то есть выставляем высокопроизводительный режим.

Фильтр текстуры — отрицательное отклонение уровня детализации. Технология, позволяющая визуализировать текстуры в приложениях с большей контрастностью.

Для лучшей производительности рекомендуется включить. Текстурный фильтр — трилинейная оптимизация. Включение этой опции позволяет драйверу снизить качество трилинейного фильтра для повышения производительности.

На этом оптимизация производительности видеодрайвера Nvidia завершена. После всех проделанных операций увеличение кадров в секунду вас очень порадует.

Я сознательно не прилагаю тесты, потому что эффективность настройки напрямую зависит от модели видеокарты. Для кого-то настройка принесет недостающие 10-15 FPS, а для других 30-40.

На этом я вас приветствую и желаю покорить все виртуальные вершины!

Как избавиться от лагов и тормозов в играх, сохранив их привлекательность, а также почему новые технологии не всегда лучше старых — расскажем в нашем обзоре

Содержание

Разрешение

Пиксель — это основная единица цифрового изображения. Это цветовая точка, а разрешение — это количество столбцов и строк точек на мониторе. Наиболее распространенными сегодня разрешениями являются 1280×720 (720p), 1920×1080 (1080p), 2560×1440 (1440p) и 3840 x 2160 (4K или «Ultra-HD»). Но это для дисплеев с соотношением сторон 16: 9. Если соотношение сторон 16:10, разрешения будут немного другими: 1920×1200, 2560×1600 и т.д. Сверхширокие мониторы также имеют разные разрешения: 2560×1080, 3440×1440 и т.д.

Кадры в секунду (frames per second, FPS)

Если представить игру как анимацию, то FPS будет числом изображений, отображаемых в секунду. Это не то же самое, что частота обновления дисплея, измеряемая в герцах. Но эти два параметра легко сравнить, потому что точно так же, как монитор с частотой обновления 60 Гц обновляет 60 раз в секунду, игра с частотой 60 кадров в секунду производит точно такое же количество кадров за тот же промежуток времени.

Чем больше вы загружаете свою видеокарту красивыми и детализированными игровыми сценами, тем ниже будет ваш FPS. Если частота кадров низкая, они будут повторяться с эффектом замедления и зависания. Игроки в киберспорте стремятся к максимально возможному FPS, особенно в шутерах. А обычных пользователей часто устраивают воспроизводимые показатели — это около 60 кадров в секунду. Однако мониторы с частотой 120–144 Гц становятся все более доступными, поэтому спрос на FPS также растет. Нет смысла играть на 120 герцах, если система снимает только 60-70 кадров.

Поскольку в большинстве игр нет встроенного теста производительности, стороннее программное обеспечение, такое как ShadowPlay или FRAPS, используется для измерения кадров в секунду. Однако некоторые новые игры DX12 и Vulkan могут некорректно работать с этими программами, чего не было в старых играх DX11.

Апскейлинг и даунсэмплинг

В некоторых играх есть параметр «Разрешение рендеринга» или «Разрешение рендеринга» — этот параметр позволяет поддерживать постоянное разрешение экрана при настройке разрешения, при котором игра играет. Если разрешение рендеринга игры ниже разрешения экрана, оно будет масштабировано до разрешения экрана. В этом случае изображение получится ужасным, потому что оно растянется в несколько раз. С другой стороны, если рендерить игру с более высоким разрешением экрана (такая опция доступна, например, в Shadow of Mordor), она будет выглядеть намного лучше, но производительность будет значительно ниже (даунсэмплинг).

Производительность

Разрешение больше всего влияет на производительность, поскольку оно определяет, сколько пикселей может обработать графический процессор. Вот почему в консольных играх 1080p часто используется апскейлинг для создания отличных спецэффектов при сохранении постоянной частоты кадров.

Мы использовали наш Large Pixel Collider (суперкомпьютер PC Gamer), включая две из четырех доступных видеокарт GTX Titan, чтобы продемонстрировать, как разрешение влияет на производительность.

Тесты проводились с использованием теста Shadow of Mordor:

1980×720 (собственное разрешение)

2560×1440 (собственное разрешение)

5120×2880 (собственное разрешение x2)

Вертикальная синхронизация и разрывы кадров

Когда цикл обновления дисплея не синхронизирован с циклом рендеринга игры, экран может обновляться при переключении между рендерными кадрами. Эффект разрыва кадра достигается, когда мы видим части двух или более кадров одновременно.

Одним из решений этой проблемы стала вертикальная синхронизация, которая практически всегда присутствует в настройках графики. Запрещает игре показывать фрейм, пока дисплей не завершит цикл обновления. Это вызывает другую проблему: задержка вывода кадров, когда игра может показывать больше кадров в секунду, но она ограничена герцами монитора (например, у вас может быть 80 или даже 100 кадров, но монитор будет только покажите около 60).

Адаптивная вертикальная синхронизация

Также бывает, что частота кадров в игре падает ниже частоты обновления монитора. Если частота кадров игры превышена, вертикальная синхронизация привязывает ее к частоте обновления монитора и, например, она не превысит 60 кадров на дисплее с частотой 60 Гц. Но когда частота кадров падает ниже частоты кадров. Обновление монитора, вертикальная синхронизация связывает его с другим значением синхронизации, например 30 FPS. Если частота кадров постоянно колеблется выше и ниже частоты обновления, происходит заикание.

Чтобы решить эту проблему, адаптивная вертикальная синхронизация Nvidia отключает синхронизацию, когда частота кадров падает ниже частоты обновления. Эту функцию можно включить в панели управления Nvidia, что необходимо всем, у кого всегда включена вертикальная синхронизация.

Технологии G-sync и FreeSync

Новые технологии помогают решить многие проблемы, которые часто возникают из-за дисплеев с фиксированной частотой обновления. Но если бы скорость отображения можно было менять в зависимости от FPS, не было бы разрывов и зависаний. Эти технологии уже существуют, но для них требуется совместимая видеокарта и дисплей. У Nvidia есть технология G-sync, а у AMD — FreeSync. Если ваш монитор поддерживает такую ​​и соответствует установленной видеокарте, проблемы решены.

Эта статья основана на журналах Хорхе Хименеса, Хосе Эчеварриа, Тьяго Соуза и Диего Гутьерреса. Их демонстрацию реализации SMAA можно посмотреть здесь (файл .exe). Работает на моем GTX 960 2GB…

Стоит ли применять технологию mfaa в компьютерной графике

Вопрос о том, сколько стоит использовать технологию mfaa в компьютерной графике, пока открыт. Дело в том, что, с одной стороны, это действительно полезная функция, а главное — новая функция, благодаря которой изображение в компьютерной игре становится более реалистичным и приближенным к реальности. С другой стороны, у технологии есть свои недостатки, которые могут показаться терпимыми для одного игрока, но для другого испортят все восприятие действия, происходящего на экране.

Рекомендуется использовать эту технологию исключительно для новых игр, которые выпускаются и которые также были выпущены в последние годы. Ориентация функции mfaa происходит исключительно на них, так как одна и та же форма представления изображения также постоянно меняется разными производителями.