Tech #01 - Antyaliasing

Publikacja tą chciałbym rozpocząć cykl artykułów technicznych objaśniających poszczególne opcje graficzne czy też inne zagadnienia związane z grami PC. Antyaliasing, anizotropia, dynamiczna okluzja otoczenia, physx... Objaśnię i pokaże Wam różnice w wyświetlanym obrazie, z i bez danej technologii, na przykładzie jakiejś gry.

Co ważne: chciałbym abyście byli współtworzącymi tą serię - podpowiadali co powinienem wytłumaczyć lub po prostu jakie zagadnienie jest dla Was samych niezrozumiałe. Taka mała pomoc pozwoli mi w zadowalający sposób wybierać kolejne zagadnienia i rozwiewac wszelkie wątpliwości na temat ich działania.

W pierwszej części cyklu zajmę się czymś co nazywa się „antyaliasing”, znany też jako AA czy po prostu wygładzanie krawędzi. Samo stwierdzenie „wygładzanie krawędzi” na pewno brzmi znajomo, ale jednak nie wszyscy wiedzą o co chodzi. Gdy pytam niektórych ludzi, którzy naprawdę dużo grają w gry komputerowe jakie w danej grze mają ustawienia i czy włączyli „AA/antialiasing” to robią wielkie oczy i nie wiedzą o co chodzi :) Bo prawda jest taka, że większość włącza tą opcję nieświadomie, albo w ogóle nie zmienia nic ponad to co gra ustawi automatycznie.

O co więc chodzi z tym całym wygłądzaniem krawędzi? Zapewne wielokrotnie grając w gry komputerowe na PC zauważyliście w wyświetlanej grafice irytującą czasem rzecz w postaci „schodków” na krawędziach wyglądających jak na poniższym screenie.

Zadaniem AA jest zniwelowanie tego efektu do minimum. Tak naprawdę to jak wyraźnie zobaczymy te schodki zależy od rozdzielczości ekranu w stosunku do jego wielkości, a więc innymi słowy – upakowania pikseli na danym obszarze i ich wielkości. Jeśli piksel jest mały to nawet bez AA „schodki” na krawędziach będą mało widoczne.

Istnieje parę poziomów AA – x2, x4, x8, x16, a nawet x32 (którego już raczej nikt nie używa).

Jak dużego AA będziemy potrzebować?

Jako przykład posłuży mi tu HP W2207, czyli 22-calowy monitor o standardowej dla tej wielkości rozdzielczości 1680x1050 oraz Eizo SX2262W, czyli również 22 cale, ale o rozdzielczości 1920x1200. Jak łatwo można wyliczyć na tej samej powierzchni w Eizo zmieściło się około 30 % pikseli więcej, ponieważ są one po prostu mniejsze. Jeśli piksele są mniejsze to „schodki” na krawędziach również są mniejsze. Z związku z czym na HP W2207 będziemy musieli ustawić AA x4, a na monitorze Eizo wystarczy AA x2 i efekt będzie ten sam.

Screeny

Różnicy chyba nie trzeba długo szukać – jest ona widoczna w centralnej części screenów.
Skoro to AA jest takie fajne to dlaczego nie zawsze się je włącza? Ponieważ powoduje spadek wydajności i to wcale nie taki marginalny. Aby to pokazać zrobiłem test w właśnie w grze z której jest screen – Splinter Cell Conviction.

Ustawienia standardowe, czyli wszystko ma maksa, i tylko jedna różnica – raz AA-x0, czyli wyłączone, a raz włączone (x4).

Wyszło 42,2 kl/s bez AA i 35,9 z włączonym AA x4.

Praktycznie równe 15 % różnicy, a więc wcale nie tak mało. Zauważmy jednak, że to ta konkretna gra. W innej grze wyniki będą inne, ponieważ zależy to od wielu czynników, ale z własnych doświadczeń mogę powiedzieć, że spadek wydajności wynikający z włączenia AA waha się od 10 do nawet 25 %. Wszystko zależy od gry i od samej rozdzielczości... w końcu im więcej pikseli do „obróbki” tym gorsza wydajność.

Warto? Ja osobiście nie jestem tak wrażliwy na tego typu rzeczy i albo w ogóle nie włączam AA albo robię to na poziomie jedno oczko większym, czyli po prostu x2. Jeszcze wyższe ustawienie, czyli AA-x4 daje już całkowite wygładzenie i w dalszymsz podwyższaniu levelu antialiasingu nie widzę sensu.

Sami musicie zdecydować czy AA jest najważniejsze - w wielu grach włączenie lub wyłączenie AA będzie oznaczało odpowiednio niepłynną lub płynną grę. W Conviction tak nie ma, ale w takim Metro2033, może być problem..