Porównanie jakości obrazu w grach – ATI kontra NVIDIA

Zanim jednak omówimy wariacje na temat wygładzania krawędzi, powiemy krótko, co to jest aliasing i w jaki sposób na ogół się go zwalcza.

Obiekty w scenie 3D są zbudowane z połączonych ze sobą wielokątów (na ogół są to trójkąty). Wielokąty te są opisywane za pomocą współrzędnych ich wierzchołków, a wszystko, co znajduje się pomiędzy wierzchołkami, to czysta matematyka. Problem z tą matematyką polega na tym, że ekran monitora potrafi wyświetlić tylko określoną liczbę pikseli, czyli ma ograniczoną dokładność, a żeby wyświetlić krawędź jakiegokolwiek przedmiotu, potrzeba prawie że nieskończonej dokładności. Aby zrozumieć problem, wystarczy spojrzeć na poniższe rysunki.

Pierwsza ilustracja przedstawia krawędź trójkąta, którą trzeba zrzutować na konkretne piksele. Oczywiście nie jest możliwe, aby monitor wyświetlił połowę piksela na biało, a połowę na żółto. Gdy nie ma żadnych mechanizmów wygładzania krawędzi, za końcową wartość koloru piksela przyjmuje się to, co znajduje się w jego centrum (co oznaczyliśmy jako kropki w centrum kwadratów). Rezultat jest taki, że zamiast linii prostej na ekranie wyświetlają się schodki – zjawisko tak dobrze znane wszystkim, którzy kiedykolwiek grali w jakąkolwiek grę wideo.

Widzimy więc, że aliasing wynika z tego, iż monitor ma ograniczoną rozdzielczość, natomiast świat, który jest na nim wyświetlany, w pewnym sensie ma rozdzielczość... nieskończoną. Wystarczyłoby zwiększyć rozdzielczość monitorów milion razy, stworzyć odpowiednio mocne karty graficzne, zdolne obsłużyć tak wysokie rozdzielczości, i problem aliasingu zniknąłby bezpowrotnie. Prawda, że proste?

Zanim to nastąpi, minie jeszcze trochę czasu, dlatego producenci sprzętu zaczęli kombinować, jak rozwiązać ten problem w inny sposób. Okazuje się, że oko ludzkie jest bardzo łatwo oszukać, i zaczęto to wykorzystywać do tworzenia metod wygładzania krawędzi.

Najprostszą metodą jest supersampling. Idea jego działania jest prosta. Dla każdego piksela na ekranie wybieramy na przykład cztery subpiksele, przetwarzamy je na nowo i na koniec wyliczamy średnią wartość ich kolorów, która będzie wartością koloru piksela wyświetlanego na ekranie. W praktyce oznacza to tyle, że przy supersamplingu czterokrotnym (czyli gdy chcemy mieć cztery próbki na pojedynczy piksel) obraz jest renderowany, jakby miał cztery razy większą rozdzielczość (dwa razy wyższy i dwa razy szerszy obraz), a na końcu „ściskany” do rozmiarów docelowych. Czyli jeśli przy rozdzielczości 1280×800 włączy się supersampling czterokrotny, to karta graficzna renderuje obraz o rozdzielczości 2560×1600 i tuż przed wysłaniem do monitora zmniejsza go do 1280×800 przez policzenie średniej z kolorów czterech sąsiadujących ze sobą pikseli.

Cały proces przedstawia powyższa ilustracja. Proces ten można bardzo łatwo zasymulować. Wystarczy zrobić zrzut ekranu w grze w rozdzielczości na przykład 800×600, następnie powtórzyć to w rozdzielczości 1600×1200 i zmniejszyć obraz do rozdzielczości 800×600. Przeprowadziliśmy taki eksperyment w grze Prince of Persia. Jest to duże uogólnienie, ale w dużej mierze pokazuje, o co w tym wszystkim chodzi.

Widzimy, że krawędzie zostały wygładzone. Problemem jest jednak to, że cały proces jest bardzo „kosztowny” – karta wykonuje praktycznie cztery razy więcej pracy, bo każdy subpiksel jest traktowany jak oddzielny piksel, który przechodzi przez wszystkie etapy renderowania, dla każdego z subpikseli jest pobierana próbka tekstury, zostaje też użytych znacznie więcej zasobów, bo trzeba przechowywać cztery razy więcej pikseli.

Na szczęście jest możliwe osiągnięcie bardzo zbliżonego efektu znacznie niższym kosztem. Wystarczy użyć multisamplingu – podstawowej metody wygładzania krawędzi w dzisiejszych grach. Na pierwszy rzut oka ta metoda jest bardzo podobna do supersamplingu. Także tu są pobierane dodatkowe próbki wewnątrz piksela. Różnica polega jednak na tym, że wszystkie z analizowanych subpikseli mają ten sam kolor co centrum bazowego piksela. Po co więc są pobierane dodatkowe próbki, skoro wszystkie subpiksele mają ten sam kolor, i w jaki sposób jest podejmowana decyzja o ostatecznym kolorze danego piksela?

Z każdym pikselem oprócz informacji o jego kolorze są powiązane informacje o jego wartości Z. Wartość Z określa „głębokość” danego piksela na ekranie – czyli mówi, co jest przed, a co za (na przykład że piksel odpowiedzialny za kolor krzesła jest bliżej postaci niż piksele składające się na ścianę za tym krzesłem). Wybierane przy multisamplingu subpiksele mają swoją własną wartość Z liczoną oddzielnie dla każdej próbki – czyli wszystkie subpiksele mają ten sam kolor, ale inną wartość Z. Na podstawie wartości Z tych subpikseli jest sprawdzane, czy należą one do tego samego trójkąta, czy nie, i ile subpikseli znajduje się na krawędzi wielokąta.

Przypuśćmy, że są pobierane cztery próbki na piksel (włączamy w grze czterokrotne wygładzanie krawędzi). Gdy używamy multisamplingu, to wszystkie cztery subpiksele mają wartość koloru obliczoną dla środka piksela, ale liczy się dla nich wartości Z i okazuje się, że w naszym testowym pikselu trzy próbki znajdują się na krawędzi trójkąta, a jedna poza nią, co daje współczynnik 3:1. Jest to informacja, że kolor bazowy powinien otrzymać 75% swojej intensywności, i w ten sposób po odpowiednim mieszaniu kolorów osiągana jest ostateczna barwa piksela. Jest to duże uproszczenie, bo ten proces może być przeprowadzany na setki sposobów, różniących się efektywnością. W każdym razie zalety są spore. Co prawda nadal trzeba przechowywać cztery razy więcej informacji o pikselach i zwiększa się ilość przesyłanych danych, jednak zamiast liczyć za każdym razem obraz o cztery razy większej rozdzielczości i dla każdego subpiksela liczyć od początku wartość jego koloru, sprawdza się tylko wartość Z subpikseli, co da się zrobić bardzo szybko. Na dodatek, gdy wszystkie cztery subpiksele leżą w obrębie tego samego trójkąta, nie są wykonywane nadmiarowe obliczenia. W przypadku supersamplingu, nawet gdy subpiksele są tego samego koloru, za każdym razem ich kolor jest liczony na nowo. To spore marnotrawstwo mocy obliczeniowej, szczególnie gdy patrzymy się na ścianę, która przeważnie składa się z dwóch dużych trójkątów pokrytych tą samą teksturą. Jednak wadą multisamplingu jest to, że nie rozwiązuje on problemu aliasingu tekstur. W końcu nie tylko na granicach wielokątów występują krawędzie, które mogą ulec aliasingowi – bardzo często również tekstury mają krawędzie czy linie, które mogą zostać „poschodkowane”. Na szczęście różne metody filtrowania tekstur radzą sobie z tym znakomicie. Coraz bardziej zaawansowane sposoby wykonywania multisamplingu sprawiają, że jesteśmy coraz bliżej „darmowego” wygładzania krawędzi. Przy supersamplingu, który jest metodą czysto „siłową”, spadek wydajności jest stały, i do tego bardzo duży.

Tutaj pojawiają się różnice w sposobie uzyskiwania wygładzania krawędzi przez różnych producentów. Jedną z podstawowych jest miejsce, z którego są pobierane próbki – a ma to bardzo duży wpływ na skuteczność wygładzania krawędzi, co demonstrują poniższe obrazki.

Pierwsze dwie ilustracje pokazują, co się dzieje, gdy użyje się standardowej metody wyboru miejsc pobierania próbek, a dwie następne – jak można to łatwo rozwiązać. Przy użyciu standardowej metody dobierania próbek (OGAA – ang. Ordered Grid Anti-aliasing), w której próbki są umiejscawiane na siatce, często dochodzi do sytuacji, gdy ostateczny kolor piksela zostaje określony bardzo nieprecyzyjnie. Wystarczy jednak tę siatkę obrócić, aby poprawić skuteczność wygładzania krawędzi (RGAA – ang. Rotated Grid Anti-aliasing). Oczywiście nie zastąpi to zwiększenia liczby próbek i subpikseli, ale okazuje się, że w praktyce pozwala to znacznie poprawić jakość czterokrotnego wygładzania krawędzi. W wyższych trybach często stosuje się losowe punkty pobierania próbek. Różni producenci przyjmują trochę inne założenia przy wyborze miejsc pobierania próbek, co prezentują poniższe ilustracje, pochodzące z programu DX9FSAAViewer.

Poza tym AMD i NVIDIA starają się przekonać do siebie za pomocą różnych dodatkowych rodzajów wygładzania krawędzi. Na przykład obaj producenci oferują specjalny tryb poprawiający jakość wygładzania przy przezroczystych teksturach. AMD nazywa to Adaptive Anti-aliasing, a NVIDIA – Transparency Anti-aliasing. Problem z przezroczystymi teksturami i multisamplingiem wynika z tego, że przy multisamplingu pobierana jest w danym pikselu tylko jedna próbka tekstury dla danego wielokąta. Przeważnie jest to zaleta multisamplingu, jednak przy przezroczystych teksturach okazuje się to wadą, ponieważ subpiksele nie „wiedzą”, czy wskazują na przezroczystą część tekstury, czy nie. Jeśli w środku piksela akurat znajduje się nieprzezroczysta część tekstury, to wszystkie subpiksele będą miały wynikający z tego kolor, nawet jeśli cała reszta piksela jest przezroczysta. W skrajnym przypadku z kropki może się zrobić kwadrat. Obaj producenci stosują podobnie działające rozwiązanie: jeśli w danym pikselu mamy do czynienia z wielokątem pokrytym przezroczystą teksturą, to jest do niego stosowany supersampling. Dzięki temu każdy subpiksel ma właściwą wartość koloru i „wie”, czy znajduje się na przezroczystej czy nieprzezroczystej części tekstury, ale jak powiedzieliśmy, nie przychodzi to za darmo.

Do omówienia pozostały techniki CFAA (ang. Custom Filter Anti-aliasing) oraz CSAA (ang. Coverage Sample Anti-aliasing). Pierwsza jest tworem AMD, druga – NVIDI-i.

AMD wpadło wymyśliło CFAA przy projektowaniu Radeonów HD 2900 XT. Firma uznała wtedy, że wygładzanie krawędzi nie powinno być wykonywane przez wyspecjalizowane jednostki, a raczej przez jednostki cieniowania, dzięki czemu twórcy gier mogliby dostosować sposób wygładzania krawędzi do swoich potrzeb. Filtry miały posłużyć jako demonstracja słuszności takiego podejścia. Użytkownicy kart AMD mają teraz dostęp do dwóch podstawowych filtrów: Narrow Tent i Wide Tent. Główna różnica pomiędzy wygładzaniem z filtrami i bez nich polega na tym, że w przypadku zwykłego wygładzania subpiksele są wybierane jedynie wewnątrz pojedynczego piksela. Gdy w grę wchodzą filtry, to przy określaniu ostatecznej barwy piksela liczą się również subpiksele pochodzące z sąsiednich pikseli.

Poza tym możemy wybrać tryb Edge Detect. Polega on na tym, że specjalny algorytm wykrywa, czy w obrębie danego piksela znajduje się krawędź – jeśli tak, to pobierane są dodatkowe próbki, aby lepiej określić wyjściowy kolor piksela. Wpływ tych wszystkich dodatkowych funkcji omawiamy w dalszej części artykułu.

Trochę więcej uwagi należy poświęcić wynalazkowi NVIDI-i, ponieważ jest on wykorzystywany w sposób, który może niezorientowanych użytkowników wprowadzać w błąd. Najpierw powiemy krótko, czym jest Coverage Sample Anti-aliasing.

Na początek dwa fragmenty slajdów:

Jeśli uważnie śledziliście wcześniejsze wywody, to powinniście rozumieć, o co chodzi na tych slajdach. ;) Ale wyjaśnimy to. Multisampling umożliwił to, że dla pojedynczego piksela pobierana jest tylko jedna próbka tekstury i wynik obliczeń jednostki cieniowania, zamiast liczenia wszystkiego od nowa dla każdego subpiksela. Mimo to każdy subpiksel nadal ma własną wartość Z, własne informacje związane z buforem znaczeń (ang. stencil) i przechowuje informacje o kolorze. NVIDIA w CSAA poszła jeszcze dalej: stworzyła tryb wygładzania krawędzi, w którym tylko niektóre próbki zawierają informacje związane z buforami Z i znaczeń i mają kolor, a część próbek jest „oszukana”. „Oszukane” próbki mają za zadanie jedynie informować o tym, czy są przykryte fragmentem jakiegoś trójkąta, czy nie, i wskazywać na odpowiedni kolor „prawdziwego” subpiksela z listy. Te dodatkowe subpiksele pomagają w dokładniejszym określeniu, ile procent piksela jest pokryte przez fragment jednego trójkąta, a ile przez fragment drugiego. Dzięki temu jest możliwe osiągnięcie efektu 16-krotnego multisamplingu za pomocą czterech subpikseli zawierających informacje o kolorze i zawartości buforów Z i znaczeń oraz 12 próbek pokrycia (ang. coverage samples). Końcowa jakość obrazu różni się niewiele od tego, co zapewniłby typowy 16-krotny multisampling, natomiast jest zużywana zacznie mniejsza ilość pamięci i w związku z tym przesyłana jest znacznie mniejsza ilość danych.

A gdzie to całe zamieszanie i wprowadzanie w błąd?

A tutaj:

NVIDIA umożliwia w sterownikach włączenie trybów CSAA zaraz obok normalnych trybów MSAA. Pytanie: które z trybów widocznych na liście to tryby MSAA, a które to CSAA? Otóż tryby MSAA są oznaczone jako 2x, 4x i... 8xQ. Wszystkie inne pozycje to tryby CSAA. Tryb oznaczony jako 8x to tak naprawdę czterokrotny multisampling z dodatkowymi czterema próbkami pokrycia. Tryb 16x to czterokrotny multisampling z 12 próbkami pokrycia, a tryb 16xQ to ośmiokrotny multisampling z dodatkowymi ośmioma próbkami pokrycia. Ilu z Was myślało, że pozycja oznaczona jako 8x to multisampling taki sam jak tryb 8x wybierany w ustawieniach gier albo sterownikach AMD? Widać, że NVIDIA jest pewna swego i uważa, że jej własne tryby wygładzania krawędzi zapewniają na tyle wysoką jakość, że można je oznaczyć tak jak zwykłe tryby wykorzystujące multisampling. Czy słusznie, czy nie – o tym w dalszej części artykułu.

Zestaw testowy i opis testów

Wszystkie testy zostały przeprowadzone na następującej platformie:

W testach użyliśmy modelu ASUS EAH 4870 TOP (Radeon HD 4870) jako przedstawiciela kart z układem AMD oraz konstrukcji ASUS ENGTX260 TOP (GeForce GTX 260), która reprezentowała obóz „zielonych”. Użyte sterowniki to Catalysty w wersji 9.4 oraz ForceWare'y w wersji 185.85 WHQL. System operacyjny to Windows Vista w wersji 64-bitowej z zainstalowanym SP1.

Przed przejściem do zrzutów ekranu warto jeszcze wspomnieć o pewnych założeniach, które przyjęliśmy, i niedoskonałościach metody sprawdzania jakości obrazu na podstawie takich zrzutów.

Postanowiliśmy, że do porównywania obrazów nie będziemy używać lupy. Jeśli różnice będą tak małe, że potrzebna będzie lupa, aby je dostrzec, to na co dzień na pewno ich nie zauważymy. Następna kwestia: zrzuty ekranu nie zawsze odzwierciedlają odczucia towarzyszące grze. Aby można było dokładnie porównać jakość obrazu, potrzebne byłyby dwa stojące obok siebie komputery z takimi samymi monitorami i z tak samo ustawionymi profilami kolorów.

Inna wada takiego sposobu porównywania to brak możliwości zapisywania stanu gry w dowolnym miejscu w niektórych tytułach. Staraliśmy się, aby w takiej sytuacji za każdym razem porównywane obrazy były do siebie jak najbardziej zbliżone. Mimo starań czasem widać, że są one względem siebie lekko przesunięte. Jedną z przyczyn są wspomniane problemy z zapisywaniem gier w dowolnym miejscu. Inną jest to, że w niektórych tytułach postać głównego bohatera „oddycha”, przez co kamera cały czas lekko się porusza. Niektóre z wykorzystanych gier mają także dynamicznie generowane elementy środowiska, na przykład efekty pogodowe., przez co zrzuty czasem mogą się różnić od siebie szczegółami lub kolorystyką.

Zdajemy sobie także sprawę, że nie udało nam się uniknąć pewnych pomyłek i niedopatrzeń (na przykład na zrzutach czasem widać niepożądane napisy). Jest to wynik długości artykułu oraz czasu, jaki zajęło jego napisanie. Trwało to ponad dwa miesiące, i w tym okresie na dysku komputera testowego zagościło ponad 800 obrazów.

Zrzuty ekranu służące do porównania jakości filtrowania tekstur były robione przy standardowych ustawieniach sterowników. Dodatkowo zamieszczamy zrzuty z 16-krotnym filtrowaniem anizotropowym i wyłączonymi optymalizacjami (w przypadku Catalystów wspomagaliśmy się ATIToolem, aby uzyskać dostęp do kilku dodatkowych opcji), oznaczone jako 16x HQ.

Jeszcze słowo o oznaczeniach i mała instrukcja obsługi artykułu. Na zrzutach porównujących jakość wygładzania przezroczystości zarówno dla ATI, jak i NVIDI-i używamy sformułowania Transparency AA. Jest to z naszej strony lekkie uproszczenie. Transparency AA 1 oznacza tryb Performance (wysoka wydajność), a Transparency AA oznacza tryb Quality (wysoka jakość).

Aby nie było wątpliwości: każda z miniaturek jest skrótem do pełnej wersji zrzutu ekranu o rozdzielczości 1680×1050.

Przed przejściem do dalszej części tekstu warto zapoznać się ze wstępem do artykułu Z lupą w ręku, czyli rendering ATI I NVIDI-i pod kontrolą, w którym zostały wytłumaczone pewne terminy używane w tym.

Assassin's Creed

Filtrowanie anizotropowe. Silnik gry ma wbudowane mechanizmy odpowiedzialne za anizotropowe filtrowanie tekstur. Ponieważ Catalysty nie pozwalają wymusić wyłączenia filtrowania anizotropowego i poprzestać na zwykłym filtrowaniu trzyliniowym, porównanie zaczynamy od dwukrotnego anizotropowego. Wszystkie ustawienia można potraktować w przypadku tej gry zbiorczo. Zarówno po przyjrzeniu się teksturze chodnika, ścianom budynku, jak i rzeźbom znajdującym się powyżej głowy bohatera, nie widać różnic pomiędzy kartami obu producentów. Na początek remis.

Wygładzanie krawędzi. Gra narzuca duże ograniczenia co do wygładzania krawędzi. Możemy korzystać jedynie z wygładzania dwu- i czterokrotnego, i tylko w rozdzielczości nie większej niż 1680×1050. Pierwsze porównanie wygładzania krawędzi też zaczyna się remisem – zarówno na stałych obrazach, jak i podczas biegu po ulicach miasta ciężko dopatrzyć się różnic.

Call of Duty: World at War

Filtrowanie anizotropowe 2x i 4x. W przypadku tych dwóch ustawień widać wyraźne różnice na korzyść kart AMD. U konkurenta tekstury są bardziej rozmyte i wcześniej pojawia się strefa „mydła”. Widać to szczególnie dobrze na chodniku na wprost postaci oraz na ścianach budynków po prawej stronie, gdzie wypełnienia pomiędzy cegłami są bardziej wyraźne w przypadku kart ATI.

Filtrowanie anizotropowe 8x. Różnice powoli zaczynają się zacierać. Ściany budynków po prawej stronie wyglądają już bardzo podobnie, jednak nadal widać, że NVIDIA przechodzi w tej grze na wyższy poziom mipmap trochę wcześniej, co można stwierdzić, przyglądając się obszarowi tuż pod wrakiem samochodu.

Filtrowanie anizotropowe 16x i 16x HQ. W przypadku karty ATI różnice pomiędzy ośmio- i 16-krotnym filtrowaniem praktycznie nie występują. Na obrazie z GeForce'a widzimy, że włączenie 16-krotnego filtrowania powoduje, iż wszystkie tekstury wyglądają tak jak powinny i ich szczegółowość jest praktycznie identyczna jak u konkurenta. Jedynych różnic można się dopatrzyć w teksturach okien po prawej stronie: obramowanie okien i ich części jest trochę ostrzejsze w przypadku AMD. Wyłączenie wszystkich optymalizacji nie zmienia znacząco rezultatu.

Call of Duty pozwala na wykorzystanie wszystkich możliwych sposobów wygładzania krawędzi.

MSAA 2x. W tym przypadku znacznie lepiej z wygładzaniem krawędzi radzi sobie GeForce. O ile linie poziome są w miarę porównywalne, to pionowe „należą” do NVIDI-i. Warto przyjrzeć się ożebrowaniu dachu w oddali oraz półkom na ścianie palącego się jasnego budynku po prawej stronie.

MSAA 4x. Także tutaj lepiej wypada NVIDIA, jednak różnice są już bardziej subtelne. Trochę lepiej wyglądają gałęzie drzew, linie energetyczne w głębi oraz podarte flagi. Mimo to trzeba się mocno przyglądać, aby zobaczyć różnice.

MSAA 8x. I tym razem NVIDIA górą, jednak trzeba się mocno przyjrzeć, aby to zauważyć. Bardziej oddalone linie energetyczne na obrazie z GeForce'a są nieco pogrubione, przez co wyglądają trochę lepiej i są wyraźniejsze. Poza tym ciężko się czegoś dopatrzyć.

Tryby CSAA. Niestety, tryby te nie są w stanie zapewnić takiej samej jakości obrazu jak tryby standardowe oznaczone taką samą liczbą. Tryby 8x i 16x oparte na czterokrotnym multisamplingu wyglądają trochę gorzej niż pełny ośmiokrotny multisampling, ale też trochę lepiej niż czterokrotny. Co prawda krawędzie budynków są wygładzane bardzo skutecznie, jednak wystarczy spojrzeć na linie energetyczne, aby zobaczyć, że nowym trybom wygładzania krawędzi trochę jeszcze brakuje do trybów standardowych. Tryb 16xQ oparty na ośmiokrotnym multisamplingu zapewnia jakość trochę lepszą niż ośmiokrotne MSAA – i najlepszą dostępną w tej grze.

Tryby CFAA. Ponownie widać, że „namioty” poza wygładzaniem krawędzi mają efekt uboczny: rozmycie całej sceny. Faktycznie nie ma mowy o poszarpanych krawędziach, ale też tracimy wiele szczegółów otoczenia. Filtrowanie „wąskie” jeszcze może się podobać, ale „szerokie” powoduje stanowczo zbyt duże rozmycie. Wykrywanie brzegów nie spełnia pokładanych w nim nadziei. Praktycznie nie widać różnicy pomiędzy trybami czterokrotnym i czterokrotnym z wykryciem krawędzi.

Przezroczystości. Przy wygładzaniu przezroczystości z niektórymi elementami lepiej sobie radzi GeForce, z innymi – Radeon. W przypadku NVIDI-i lepiej wyglądają linie energetyczne, które po włączeniu bardziej „kosztownego” trybu wygładzania praktycznie tracą wszelkie schodki. AMD za to trochę lepiej radzi sobie z gałęziami drzew – są one lekko pogrubione i mają gładkie krawędzie.

Call of Juarez DX9

Filtrowanie anizotropowe 0x i 2x. Przy niższych ustawieniach filtrowania anizotropowego prowadzi AMD. Różnice są widoczne głównie na skarpie po lewej stronie. Widzimy, że tekstury skał i zielonego podłoża na obrazie z Radeona mają więcej szczegółów i są mniej rozmyte – skały są lepiej rozgraniczone, a podłoże ma więcej drobnych szczegółów.

Filtrowanie anizotropowe 4x, 8x, 16x i 16x HQ. Tutaj sytuacja się odwraca. Po włączeniu czterokrotnego filtrowania na prowadzenie wychodzi NVIDIA – przeskok w jakości obrazu w stosunku do filtrowania dwukrotnego jest znaczny. W wyższych trybach to NVIDIA zapewnia lepszą jakość i szczegółowość tekstur. Po wyłączeniu optymalizacji i wymuszeniu pełnej jakości filtrowania Radeon i GeForce prezentują bardzo podobny poziom, z lekką przewagą tego drugiego.

MSAA 2x. Przy dwukrotnym wygładzaniu wszystko zależy od tego, na którą krawędź się spojrzy. Radeon lepiej sobie radzi z pniem drzewa po prawej stronie, a GeForce – z krawędziami drzew w głębi. Deski składające się na dach raz wyglądają lepiej na jednej karcie, innym razem – na drugiej. Ciężko jednoznacznie określić zwycięzcę.

MSAA 4x, 8x. Różnice w obrazie generowanym przez obie karty są bardzo niewielkie, jednak AMD radzi sobie trochę lepiej: krawędzie są bardziej „miękkie”, przez co lepiej wyglądają, gdy postać się rusza.

Tryby CSAA. W Call of Juarez tryby te nie sprawują się najlepiej: nie tylko nie poprawiają jakości wygładzania krawędzi w stosunku do trybów, na których są oparte, ale czasem jest ona gorsza. Oczywiście nie są to znaczne różnice, ale w tym przypadku lepiej pozostać przy trybach standardowych.

Tryby CFAA. Włączenie wykrywania krawędzi powoduje lekką poprawę jakości w stosunku do wygładzania czterokrotnego, ale nadal wygląda to trochę gorzej niż zwykły tryb ośmiokrotny. Włączenie wykrywania krawędzi i filtrowania ośmiokrotnego daje najlepsze rezultaty, jednak należy się liczyć ze znacznym spadkiem wydajności. Włączenie filtrów „namiotowych” powoduje standardowe lekkie rozmycie obrazu, jednak w przypadku tej gry rozmycie to jest na tyle małe (szczególnie przy filtrowaniu bliskim), że można rozważyć ich używanie na co dzień, gdyż skutecznie walczą one ze „schodkami”.

Przezroczystości. Na tym polu prowadzi ATI. Efekty tej funkcji widać szczególnie dobrze na liściach drzew oraz na krawędziach trawy. W przypadku traw efekty wygładzania jakościowego na obrazie z obu kart są bardzo zbliżone, jednak Radeon znacznie lepiej radzi sobie z wygładzaniem krawędzi liści drzew.

Call of Juarez DX10

Pierwsze, co się rzuca w oczy, to problemy z wyświetlaniem trawy, gdy w komputerze jest zainstalowana karta AMD. Były powtarzalne, niezależnie od ustawień. Raczej nie jest to kwestia optymalizacji, ale błąd sterowników. Trawa jest dwuwymiarowa – gdy patrzymy pod pewnym kątem, to nie widzimy jej w ogóle, natomiast pod innym widzimy ją w całości. Jest to poważne niedociągnięcie.

Filtrowanie anizotropowe 0x, 2x, 4x, 8x, 16x i 16x HQ. We wszystkich trybach przewagę ma AMD, co szczególnie wyraźnie widać,  gdy porównujemy obraz generowany przez Radeona i GeForce'a po wyłączeniu filtrowania anizotropowego – różnica jest naprawdę znaczna! Im wyższy tryb filtrowania, tym różnice coraz mniejsze. Przy najwyższych ustawieniach obraz jest prawie identyczny, ale nadal można znaleźć drobiazgi przemawiające za AMD. Ciekawie wygląda zmiana z filtrowania trzyliniowego na anizotropowe w przypadku Radeona: po przejściu na dwukrotne filtrowanie anizotropowe niektóre tekstury zaczynają wyglądać lepiej (skały po lewej stronie), inne – gorzej (zielona przestrzeń po prawej stronie). Kombinowanie z filtrowaniem i mipmapami nie zawsze popłaca.

MSAA. We wszystkich trybach wygładzania krawędzi wszystkie brzegi wyglądają praktycznie tak samo – ciężko się dopatrzyć nawet piksela różnicy. Warto jednak przyjrzeć się temu, co się dzieje z drzewami w tle. W przypadku GeForce'a można odnieść wrażenie (także w czasie grania), jakby drzewa składały się z siatki punktów, czego nie widać na obrazie z Radeona (albo jest to znacznie trudniej dostrzegalne). Dopiero włączenie ośmiokrotnego wygładzania powoduje, że ten efekt prawie znika.

CSAA. Tryby oparte na czterokrotnym multisamplingu (8x i 16x) cierpią z powodu tego samego efektu co tryb bazowy – drzewa są „posiatkowane”. Problem znika dopiero w trybie 16xQ, który zapewnia najlepszą jakość wygładzania krawędzi w tej grze.

Crysis DX9

Filtrowanie anizotropowe 0x (trzyliniowe). Widzimy tutaj naprawdę duże różnice pomiędzy obrazem generowanym przez Radeona a tym z GeForce'a. NVIDIA stosuje o wiele agresywniejsze optymalizacje filtrowania, co niekorzystnie odbija się na jakości obrazu – tekstury są bardziej rozmyte.

Filtrowanie anizotropowe 2x. Różnice nie są tak znaczne jak w przypadku filtrowania trzyliniowego, ale nadal widoczna jest przewaga kart ATI. NVIDIA kombinuje w sterownikach trochę zbyt mocno.

Filtrowanie anizotropowe 4x i 8x. Tutaj różnice się zacierają. Nadal można zauważyć, że tekstury gruntu w okolicach skrzyń są trochę mniej rozmyte w przypadku karty AMD.

Filtrowanie anizotropowe 16x i 16x HQ. Przy najwyższych ustawieniach różnice w jakości obrazu są praktycznie żadne. Można się dopatrzyć drobnych różnic w niektórych miejscach, jednak ciężko jest tu mówić, że któryś zrzut wygląda lepiej. W obu przypadkach widać lekką poprawę jakości obrazu po wyłączeniu optymalizacji w sterownikach, można to zauważyć choćby na prawo od broni bohatera, na gruncie, który zyskuje na szczegółowości.

Przy sprawdzaniu wygładzania krawędzi łatwo zauważyć pewną właściwość silnika użytego w grze: ukrywa on postrzępione krawędzie w rozmyciach, gdy wygładzanie krawędzi jest wyłączone. Krawędzie są bardzo miękkie i niewyraźne, dzięki czemu w czasie gry aliasing jest mniej widoczny.

MSAA 2x. Tutaj już tradycyjnie widać, że wszystko zależy od krawędzi i od tego, pod jakim kątem się znajduje. Warto przyjrzeć się radarowi i wózkowi, na którym się znajduje. Podpórka, umieszczona pod kątem około 45 stopni, lepiej wygląda, gdy wyświetla ją Radeon, i jest wtedy wyraźnie grubsza. Natomiast pień palmy znajdującej się pod kątem około 130 stopni lepiej wygląda na obrazie z GeForce'a.

MSAA 4x i 8x. Różnice pomiędzy kartami są bardzo małe. Żadna nie radzi sobie jak należy z wygładzaniem krawędzi liści palm (bo jest dużo przezroczystości, a jak już wiecie, MSAA nie umie wygładzać krawędzi w takich miejscach). Pień palmy znajdującej się na pierwszym planie jest poprawnie wygładzany zarówno przez Radeona, jak i GeForce'a. NVIDIA trochę lepiej radzi sobie z samotną palmą na tle nieba w oddali.

Tryby CSAA. Tutaj bez zmian. Nadal tryby oparte na czterech próbkach multisamplingowych wypadają gdzieś pomiędzy wygładzaniem cztero- i ośmiokrotnym. Nawet wygładzanie oznaczone jako 16-krotne czasem prezentuje się gorzej niż prawdziwy ośmiokrotny multisampling. Tradycyjnie najlepszą jakość zapewnia tryb oznaczony jako 16xQ – dodatkowe próbki pokrycia pozwalają lekko poprawić jakość wygładzania krawędzi w porównaniu z ośmiokrotnym multisamplingiem.

Tryby CFAA. W tej grze całkiem nieźle wypada mechanizm wykrywania brzegów. Bardzo ładnie wpływa on na gładkość pni palm, których w Crysisie jest tak wiele. Przy włączonym wykrywaniu krawędzi i wygładzaniu czterokrotnym w niektórych miejscach obraz jest lepszy niż w przypadku ośmiokrotnego multisamplingu. Pozostałe dwa filtry rozmywają obraz zbyt znacznie, aby ich użycie miało sens.

Przezroczystości. Różnica w odczuciach w trakcie gry przy włączonym i wyłączonym wygładzaniu przezroczystości jest wręcz gigantyczna. Wynika to z charakteru gry i bardzo dużej liczby przezroczystych tekstur. W trybie szybkościowym lepiej spisuje się AMD, w trybie jakościowym lepiej wypada NVIDIA... choć nie zawsze. Trzeba zwrócić uwagę na dwie rzeczy: liście palm po prawej i klatki po lewej. Z liśćmi lepiej sobie radzą GeForce'y – krawędzie są lepiej wygładzone i miększe. Z klatkami lepiej sobie poradził Radeon – faktycznie zaczynają one wyglądać, jakby zostały zrobione z siatki, czego nie można powiedzieć o obrazie z GeForce'a. Biorąc pod uwagę to, ile razy w grze widzimy klatkę, a ile palmę, można śmiało powiedzieć, że do Crysisa lepiej mieć GeForce'a i połączyć tryb 16xQ z wygładzaniem przezroczystości.

Crysis DX10

Filtrowanie anizotropowe 0x (trzyliniowe). Także po włączeniu gry w trybie DX10 widzimy, że AMD ma mniej agresywne optymalizacje niż NVIDIA. Różnice nie są tak duże i widoczne, jak w trybie DirectX 9, ale nadal występują. Warto przyjrzeć się obszarowi na prawo i na lewo od lufy karabinu.

Filtrowanie anizotropowe 2x, 4x, 8x, 16x i 16x HQ. Resztę trybów filtrowania można potraktować zbiorczo. Różnice między kartami obu firm są bardzo małe i ocierają się o autosugestię. Warto jednak porównać obraz w trybie DirectX 9 i DirectX 10 przy 16-krotnym filtrowaniu anizotropowym.

MSAA 2x, 4x, 8x. Tutaj wszystkie tryby można omówić zbiorczo, ponieważ w każdym z nich wszystkie krawędzie wyglądają prawie identycznie. Trzeba się naprawdę mocno przypatrywać, aby znaleźć jakieś różnice, i tak nie wpłyną one na ogólne wrażenie.

Tryby CSAA. Tutaj bez zmian w stosunku do wcześniejszych tytułów. Tryby oparte na czterokrotnym multisamplingu dają jakość obrazu trochę lepszą niż bazowe wygładzanie, ale trochę gorszą niż multisampling ośmiokrotny. Tryb 16xQ daje świetną jakość obrazu, ale jest bardziej ciekawostką, bo trochę jeszcze potrwa, zanim będziemy mogli go używać w domowych komputerach.

Tryby CFAA. Wykrywanie brzegów przynosi całkiem niezłą poprawę jakości obrazu. Rezultaty w połączeniu z wygładzaniem ośmiokrotnym są świetne. Filtry „namiotowe” jak zwykle kontrowersyjne – „szeroki” jest praktycznie nie do zaakceptowania.

Crysis: Warhead DX9

Filtrowanie anizotropowe 0x (trzyliniowe) i 2x. Podobnie jak w przypadku jego młodszego brata, w Crysis: Warhead w niższych trybach filtrowania tekstur widać przewagę ATI. Widzimy, że szczególnie gdy jest używane jedynie filtrowanie trzyliniowe, GeForce znacznie wcześniej przechodzi na wyższy poziom mipmapy: wystarczy rzut oka na ulicę, błoto na poboczach oraz pasy na drodze, aby stwierdzić, że są bardziej rozmyte.

Filtrowanie anizotropowe 4x, 8x, 16x i 16x HQ. Przy wyższych ustawieniach stawka się wyrównuje. Zarówno tekstury skał, drogi, jak i błoto są prezentowane w podobny sposób. Po dłuższym wpatrywaniu się w ekran można dojść do wniosku, że tekstura drogi przy filtrowaniu 16-krotnym ma trochę większą ziarnistość na obrazie z Radeona, ale mógł to być też efekt zbyt długiego wpatrywania się w monitor. ;)

MSAA 2x. Dużo krawędzi pod różnymi kątami na jasnym tle – idealne warunki do prezentowania jakości wygładzania krawędzi. Widzimy tutaj wyraźnie, że wszystko zależy od kąta. Niektóre barierki lepiej wyglądają na obrazie z Radeona, a inne – gdy są wyświetlane przez GeForce'a. Poziome barierki wypadają lepiej w wykonaniu NVIDI-i, linie pod kątem 110–160 stopni – ATI (na przykład krawędź daszka), a pionowe wyglądają prawie identycznie w obu przypadkach.

MSAA 4x. Krawędź dachu jest trochę mniej poszarpana na obrazie z Radeona, całą resztę (na przykład drabinkę) ładniej pokazuje GeForce.

MSAA 8x. Tutaj na lekkie prowadzenie wysuwają się GeForce'y. Na którąkolwiek krawędź się spojrzy, to jest ona gładsza, gdy wyświetla ją karta NVIDI-i.

Przezroczystości. Metoda szybkościowa lepsze rezultaty daje w połączeniu z kartami AMD. Widać wyraźną poprawę wyglądu krawędzi liści palm, natomiast włączenie pierwszego trybu wygładzania przezroczystości w GeForsie zmienia niewiele. W przypadku wygładzania „jakościowego” krawędzie liści palm wyglądają trochę lepiej w wykonaniu NVIDI-i, zwykłe liście drzew wyglądają podobnie, ale trawa lepiej wypada na obrazie z Radeona.

Crysis: Warhead DX10

Filtrowanie tekstur. Tym razem wszystko naraz, ponieważ jest podobnie jak w trybie DirectX 9. Przy filtrowaniu trzyliniowym i dwukrotnym anizotropowym widać, że NVIDIA kombinuje mocniej niż ATI, natomiast w wyższych trybach obraz wygląda bardzo podobnie. Różnice pomiędzy filtrowaniem ośmio- i 16-krotnym są bardzo kosmetyczne.

Wygładzanie krawędzi. Wszystkie ustawienia podstawowe można podsumować jednym słowem: remis. Silnik gry generuje w trybie DX10 bardzo intensywne oświetlenie, które skutecznie zmiękcza brzegi wszystkich obiektów, przez co nie widać różnic pomiędzy kartami.