Билинейная трилинейная анизотропная что лучше - TurboComputer.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Билинейная трилинейная анизотропная что лучше

Анизотропная, билинейная и трилинейная фильтрация

Анизотро́пная фильтра́ция (англ. Anisotropic Filtering, AF) — в трёхмерной графике метод улучшения качества изображения текстур на поверхностях, сильно наклонённых относительно камеры. Как билинейная и трилинейная фильтрация, анизотропная фильтрация позволяет устранять алиасинг на различных поверхностях, но при этом вносит меньше размытия и поэтому позволяет сохранить бо́льшую детальность изображения. Анизотропная фильтрация требует относительно сложного вычисления, и поэтому только около 2004 года она стала «бесплатной» (не снижающей общей кадровой частоты, либо снижающей её незначительно) в графических платах потребительского уровня.

Выбирается MIP-текстура, соответствующая разрешению поперёк направления обзора. Берут несколько текселей вдоль направления обзора (в фильтрации 2x — до двух, в 4x — до четырёх, и т. д.) и усредняют их цвета.

Так как пикселей на экране может быть 1 миллион и даже больше, а каждый тексель — это не менее 32 бит, анизотропная фильтрация требует огромной пропускной способности видеопамяти (десятки гигабайт в секунду). Столь большие требования к памяти уменьшают за счёт сжатия текстур и кэширования.

Билинейная фильтрация — процесс извлечения нескольких пикселей исходной текстуры с последующим усреднением их значений для получения окончательного значения пикселя. Понятие «билинейная фильтрация», точно так же, как и сходное понятие «трилинейная фильтрация», применимо только к двумерным текстурам. Для трехмерных, например, данное понятие неприменимо, а понятие трилинейной фильтрации имеет совершенно другое значение.

Трилинейная фильтрация — усовершенствованный вариант билинейной фильтрации.

MIP-текстурирование, повышая чёткость изображения и процент попаданий в кэш на дальних расстояниях, имеет серьёзный недостаток: ясно видны границы раздела между MIP-уровнями. Трилинейная фильтрация позволяет исправить этот недостаток ценой некоторого снижения резкости текстур.

Для этого цвет пикселя высчитывается как средневзвешенное восьми текселей: по четыре на двух соседних MIP-текстурах. В случае, если формулы MIP-текстурирования дают самую крупную или самую маленькую из MIP-текстур, трилинейная фильтрация вырождается в билинейную.

С недостаточной резкостью борются, устанавливая отрицательный mip bias — то есть, текстуры берутся более детальные, чем нужно было бы без трилинейной фильтрации.

60. UV-преобразования, сферическое и кубическое текстурирование

UV-преобразование или развёртка в трёхмерной графике (англ. UV map) — соответствие между координатами на поверхности трёхмерного объекта (X, Y, Z) и координатами на текстуре (U, V). Значения U и V обычно изменяются от 0 до 1. Развёртка может строиться как вручную, так и автоматически.

Современное трёхмерное аппаратное обеспечение считает, что UV-преобразование в пределах одного треугольника является аффинным — поэтому достаточно задать U и V для каждой вершины каждого из треугольников. Впрочем, как именно стыковать треугольники друг с другом, выбирает 3D-моделер, и умение строить удачную развёртку — один из показателей его класса. Существует несколько противоречащих друг другу показателей качества развёртки:

Максимально полное использование площади текстуры. Впрочем, в зависимости от разрыва между «минимальными» и «максимальными» системными требованиями, по краям развёртки текстуре нужен определённый «припуск» на генерацию текстур меньшего размера.

Отсутствие областей с недостаточной или избыточной детализацией текстуры.

Отсутствие областей с излишними геометрическими искажениями.

Сходство со стандартными ракурсами, с которых обычно рисуется или фотографируется объект — упрощает работухудожника по текстурам.

Удачно расположенные «швы» — линии, соответствующие одному ребру, но расположенные в разных местах текстуры. Швы желательны, если есть естественный «разрыв» поверхности (швы одежды, кромки, сочленения и т. д.), и нежелательны, если таковых нет. В моделировании персонажей Dota 2 участвовали любители со всего мира, и руководство по моделированиютребовало, чтобы глаза были отдельным «островком» развёртки.

Для частично симметричных объектов: удачное сочетание симметричных и асимметричных участков развёртки. Симметрия повышает детализацию текстуры и упрощает работу художника по текстурам; асимметричные детали «оживляют» объект.

Кубическое текстурирование, кубическая карта (англ. Cube mapping, CubeMap) — методика в трёхмерной компьютерной графике, предназначеная преимущественно для моделирования отражений на поверхности объекта. Суть методики в использвании кубической карты для отображения трёхмерной координаты текстурыв тексель при построении изображений отраженния окружения в поверхности объекта. Кубическая карта представляет собой развёртку шести граней куба, каждая грань которого содержит текстуру. Каждая текстура отображает вид окружения, которое видно из одной точки зрения в шести направлениях. Текстурная координата является вектором, который определяет, как смотреть из центра куба, чтобы получить желаемый тексель.

Cube mapping, как правило, более предпочтительный устаревшей методике Sphere mapping (англ.), так как является более простым для динамической генерации в симуляциях реального времени и имеет меньшее искажение.

ВНИМАНИЕ!
ПЕРЕВОД ГУГЛА!

В компьютерной графике отображения сферы (или отображения сферической окружающей среды) является одним из видов отображения отражения, что приближает отражающие поверхности, рассматривая среду для бесконечно далекой сферической стены. Эта среда хранится в виде текстуры, изображающие то, что зеркальный шар будет выглядеть, если бы он был помещен в окружающую среду, используя ортогональной проекции (в отличие от одного с точки зрения). Эта текстура содержит отражающие данные для всей среды, к тому месту, непосредственно позади сфере исключением. (Для одного примера такого объекта, см. Эшера рисования Рука с Отражая Sphere.)

Чтобы использовать эти данные, нормаль к поверхности объекта, просмотреть направление от объекта к камере, и / или отражается направление от объекта к окружающей среде, используется для расчета координат текстуры для поиска в вышеупомянутом текстурной карты. Результат выглядит как окружающая среда отражается в поверхности объекта, подлежащего визуализации.

1. Определение и основные виды компьютерной графики. 1

2. Основные области применения компьютерной графики. 1

3. Фрактальная графика. 1

4. Двухмерная и трёхмерная компьютерная графика. 1

5. Дополнительные виды компьютерной графики (пиксельная, ASCII, псевдографика) 1

6. Определение и основные понятия растровой графики. 2

7. Разрешение растрового изображения. 2

8. Разрешение цифрового видео, развёртка и соотношение сторон кадра. 2

9. Глубина цвета в растровой графике. 2

10. Представление цветов в компьютерной графике, цветовая модель. 3

32. Преобразования кривых Бернштейна-Безье. 12

33. Аффинное преобразование и его матричное представление. 13

34. Виды аффинных преобразований. 13

35. . Геометрические сплайновые модели и алгоритмы их построения. 13

36. Способы описания векторного изображения, редактор векторной графики. 13

37. Технологии описания статичной векторной графики (PostScript, VML, PGML) 14

38. Технологии описания динамической векторной графики (SVG, Flash и др.) 14

39. Определение и основные понятия трехмерной векторной графики. 15

11. 40. Параметрическое задание поверхности. 15

41. Кривые поверхности. 15

42. Основные методы 3D моделирования. 16

43. Полигональная сетка, их виды.. 16

44. Файловые форматы полигональных сеток. 16

45. Основные методы и ПО рендеринга. 16

46. Уравнение рендеринга. 17

47. Растеризация, построение проекций. 18

48. Матрица преобразований камеры 3D сцены.. 18

49. Модель и методы освещения в 3D графике. 18

50. Рейкастинг и трассировка лучей. 18

51. Рендеринг в реальном времени. 19

52. Объёмный рендеринг, вокселы. 20

53. Процессы и стадии графического конвейера. 22

54. Низкоуровневые графические API. 25

55. Шейдеры, шейдерные языки. 25

Шейдерные языки. 26

Профессиональный рендеринг. 26

Рендеринг в реальном времени. 27

56. Типы шейдеров. 28

57. Определение, основные понятия и методы текстурирования. 29

58. Рельефное текстурирование. 32

59. Анизотропная, билинейная и трилинейная фильтрация. 34

60. UV-преобразования, сферическое и кубическое текстурирование. 35

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-21; Нарушение авторского права страницы

Современные технологии улучшения качества 3D-изображений

Фильтрация текстур

Текстурирование является важнейшим элементом сегодняшних 3D приложений, без него многие трехмерные модели теряют значительную часть своей визуальной привлекательности. Однако процесс нанесения текстур на поверхности не обходится без артефактов и соответствующих методов их подавления. В мире трехмерных игр то и дело встречаются специализированные термины типа “мип-мэппинг”, “трилинейная фильтрация” и т.п., которые как раз и относятся к этим методам.

Частным случаем эффекта ступенчатости, рассмотренным ранее, является эффект ступенчатости текстурированных поверхностей, который, к сожалению, нельзя убрать методами мульти- или суперсэмплинга, описанными выше.

Представьте себе черно-белую шахматную доску большого, практически бесконечного размера. Допустим, мы рисуем эту доску на экране и смотрим на нее под небольшим углом. Для достаточно удаленных участков доски размеры клеток неизбежно начнут уменьшаться до размера одного пикселя и меньше. Это так называемое оптическое уменьшение текстуры (minification). Между пикселями текстуры начнется “борьба” за обладание пикселями экрана, что приведет к неприятному мельтешению, что является одной из разновидностей эффекта ступенчатости. Увеличение экранного разрешения (реального или эффективного) помогает только немного, потому что для достаточно удаленных объектов детали текстур все равно становятся меньше пикселей.

С другой стороны, наиболее ближние к нам части доски занимают большую экранную площадь, и можно наблюдать огромные пиксели текстуры. Это называется оптическим увеличением текстуры (magnification). Хотя эта проблема стоит не так остро, для уменьшения негативного эффекта с ней тоже необходимо бороться.

Это текстура шахматной доскиПлоскость с наложенной текстурой. Обратите внимание на искажения, возникающие при уменьшении клеток
Рисунок 6.

Для решения проблем текстурирования применяется так называемая фильтрация текстур. Если разобраться в процессе рисования трехмерного объекта с наложенной текстурой, можно увидеть, что вычисление цвета пикселя идет как бы “наоборот”, – сначала находится пиксель экрана, куда будет спроецирована некоторая точка объекта, а затем для этой точки находятся все пиксели текстуры, попадающие в нее. Выбор пикселей текстуры и их комбинация (усреднение) для получения финального цвета пикселя экрана и называется фильтрацией текстуры.

Рисунок 7. Область экрана и ее образ в текстуре

В процессе текстурирования каждому пикселю экрана ставится в соответствие координата внутри текстуры, причем эта координата не обязательно целочисленная. Более того, пикселю соответствует некоторая область в изображении текстуры, в которую могут попадать несколько пикселей из текстуры. Будем называть эту область образом пикселя в текстуре. Для ближних частей нашей доски пиксель экрана становится значительно меньше пикселя текстуры и как бы находится внутри него (образ содержится внутри пикселя текстуры). Для удаленных, наоборот, в каждый пиксель попадает большое количество точек текстуры (образ содержит в себе несколько точек текстуры). Образ пикселя может иметь различную форму и в общем случае представляет собой произвольный четырехугольник.

Рассмотрим различные методы фильтрации текстур и их вариации.

Ближайший сосед (nearest neighbor)

В этом, наиболее простом, методе в качестве цвета пикселя просто выбирается цвет ближайшего соответствующего пикселя текстуры. Этот метод самый быстрый, но и наименее качественный. По сути, это даже не специальный метод фильтрации, а просто способ выбрать хоть какой-то пиксель текстуры, соответствующий экранному пикселю. Он широко применялся до появления аппаратных ускорителей, вместе с широким распространением которых появилась возможность использовать более качественные методы.

Фильтрация методом ближайшего соседаБилинейная фильтрация
Рисунок 8.

Билинейная фильтрация (bilinear)

Билинейная фильтрация находит четыре пикселя текстуры, ближайшие к текущей точке экрана и результирующий цвет определяется как результат смешения цветов этих пикселей в некоторой пропорции.

Читайте также:  Подключение к другому компьютеру через TeamViewer

Фильтрация методом ближайшего соседа и билинейная фильтрация работают достаточно хорошо когда, во-первых, степень уменьшения текстуры невелика, а во-вторых, когда мы видим текстуру под прямым углом, т.е. фронтально. С чем это связано?

Если рассмотреть, как описывалось выше, “образ” пикселя экрана в текстуре, то для случая сильного уменьшения он будет включать в себя очень много пикселей текстуры (вплоть до всех пикселей!). Кроме того, если мы смотрим на текстуру под углом, этот образ будет сильно вытянут. В обоих случаях описанные методы будут работать плохо, поскольку фильтр не будет “захватывать” соответствующие пиксели текстуры.

Для решения этих проблем применяют так называемый мип-мэппинг и анизотропную фильтрацию.

Мип-мэппинг

При значительном оптическом уменьшении точке экрана может соответствовать достаточно много пикселей текстуры. Это значит, что реализация даже самого хорошего фильтра будет требовать достаточно много времени для усреднения всех точек. Однако проблему можно решить, если создавать и хранить версии текстуры, в которых значения будут усреднены заранее. А на этапе визуализации для пикселя искать нужную версию исходной текстуры и брать значение из нее.

Термин mipmap произошел от латинского multum in parvo – многое в малом. При использовании этой технологии в памяти графического ускорителя в дополнение к изображению текстуры хранится набор ее уменьшенных копий, причем каждая новая ровно в два раза меньше предыдущей. Т.е. для текстуры размером 256×256 дополнительно хранятся изображения 128×128, 64×64 и т.д, вплоть до 1×1.

Далее для каждого пикселя выбирается подходящий уровень мипмапа (чем больше размер “образа” пикселя в текстуре, тем меньший мипмап берется). Далее значения в мипмапе могут усредняться билинейно или методом ближайшего соседа (как описано выше) и дополнительно происходит фильтрация между соседними уровнями мипмапа. Такая фильтрация называется трилинейной. Она дает весьма качественные результаты и широко используется на практике.

Рисунок 9. Уровни мипмапа

Однако проблема с “вытянутым” образом пикселя в текстуре остается. Как раз по этой причине наша доска на большом расстоянии выглядит очень нечеткой.

Анизотропная фильтрация

Анизотропная фильтрация – это процесс фильтрации текстуры, специально учитывающий случай вытянутого образа пикселя в текстуре. Фактически, вместо квадратного фильтра (как в билинейной фильтрации), используется вытянутый, что позволяет более качественно выбрать нужный цвет для экранного пикселя. Такая фильтрация используется вместе с мипмэппингом и дает весьма качественные результаты. Однако, существуют и недостатки: реализация анизотропной фильтрации достаточно сложна и при ее включении скорость рисования значительно падает. Анизотропная фильтрация поддерживается последними поколениями графических процессоров NVidia и ATI. Причем с различным уровнем анизотропии – чем больше этот уровень, чем более “вытянутые” образы пикселей можно корректно обрабатывать и тем лучше качество.

Сравнение фильтраций

Итог следующий: для подавления артефактов алиасинга текстур аппаратно поддерживаются несколько методов фильтрации, различающиеся по своему качеству и скорости работы. Наиболее простой метод фильтрации – метод ближайшего соседа (который фактически не борется с артефактами, а просто заполняет пиксели). Сейчас чаще всего используется билинейная фильтрация вместе с мип-мэппингом или трилинейная фильтрация. В последнее время графические процессоры начали поддерживать наиболее качественный режим фильтрации – анизотропную фильтрацию.

Ближайший соседБилинейная
ТрилинейнаяАнизотропная
Рисунок 10.

Бамп-мэппинг (Bump mapping)

Бамп-мэппинг (bump mapping) – это тип графических спецэффектов, который призван создавать впечатление “шершавых” или бугристых поверхностей. В последнее время использование бамп-мэппинга стало чуть ли не стандартом игровых приложений.

Основная идея бамп-мэппинга – использование текстур для управления взаимодействием света с поверхностью объекта. Это позволяет добавлять мелкие детали без увеличения количества треугольников. В природе мы различаем мелкие неровности поверхностей по теням: любой бугорок будет с одной стороны светлым, а с другой – темным. Фактически, глаз может и не различать изменения в форме поверхности. Этот эффект и используется в технологии бамп-мэппинга. Одна или несколько дополнительных текстур накладываются на поверхность объекта и используются для вычисления освещенности точек объекта. Т.е. поверхность объекта не меняется вовсе, только создается иллюзия неровностей.

Существует несколько методов бамп-мэппинга, но прежде чем мы перейдем к их рассмотрению, необходимо выяснить, собственно как задать неровности на поверхности. Как уже говорилось выше, для этого используются дополнительные текстуры, причем они могут быть разных видов:

Карта нормалей. В этом случае каждый пиксель дополнительной текстуры хранит вектор, перпендикулярный поверхности (нормаль), закодированный в виде цвета. Нормали используются для вычисления освещенности.

Карта смещений. Карта смещений представляет собой текстуру в градациях серого, в каждом пикселе которой хранится смещение от оригинальной поверхности.

Эти текстуры готовятся дизайнерами трехмерных моделей вместе с геометрией и основными текстурами. Существуют и программы, позволяющие получать карты нормалей или смещений автоматически

Препроцессированный бамп-мэппинг (Pre-calculated bump mapping)

Текстуры, которые будут хранить информацию о поверхности объекта, создаются заранее, до этапа визуализации, путем затемнения некоторых точек текстуры (и, следовательно, самой поверхности) объекта и высветления других. Далее во время рисования используется обычная текстура.

Этот метод не требует никаких алгоритмических ухищрений во время рисования, но, к сожалению, изменений в освещении поверхностей при изменении положений источников света или движения объекта не происходит. А без этого действительно успешной симуляции неровной поверхности не создать. Подобные методы используются для статических частей сцены, часто для архитектуры уровней и т.п

Бамп-мэппинг с помощью тиснения (Emboss bump mapping)

Эта технология применялась на первых графических процессорах (NVidia TNT, TNT2, GeForce). Для объекта создается карта смещений. Рисование происходит в два этапа. На первом этапе карта смещений попиксельно складывается сама с собой. При этом вторая копия сдвигается на небольшое расстояние в направлении источника света. При этом получается следующий эффект: положительные значения разницы определяют освещенные пиксели, отрицательные – пиксели в тени. Эта информация используется для соответствующего изменения цвета пикселей основной текстуры.

Бамп-мэппинг с помощью тиснения не требует аппаратуры, поддерживающей пиксельные шейдеры, однако он плохо работает для относительно крупных неровностей поверхности. Также объекты не всегда выглядят убедительно, это сильно зависит от того, под каким углом смотреть на поверхность.

Карта смещенийКарта смещений складывается сама с собой, но сдвинутой на небольшое расстояниеКонечная текстура с эффектом тиснения
Рисунок 11.

Пиксельный бамп-мэппинг (Pixel bump mapping)

Пиксельный бамп-мэппинг – на данный момент вершина развития подобных технологий. В этой технологии все вычисляется максимально честно. На вход пиксельному шейдеру дается карта нормалей, из которой берутся значения нормали для каждой точки объекта. Затем значение нормали сравнивается с направлением на источник света и вычисляется значение цвета.

Эта технология поддерживается в аппаратуре начиная с видеокарт уровня GeForce2.

Объект с основной текстуройКарта нормалейРезультат бамп-мэппинга

Рисунок 12.

Итак, мы увидели, каким образом можно использовать особенности человеческого восприятия мира для улучшения качества изображений, создаваемый 3D-играми. Счастливые обладатели последнего поколения видеокарт NVidia GeForce, ATI Radeon (впрочем, и не только последнего) могут самостоятельно поиграть с некоторыми их описанных эффектов, благо настройки устранения ступенчатости и анизотропной фильтрации доступны из опций драйверов. Эти и другие методы, оставшиеся за рамками данной статьи, успешно внедряются разработчиками игр в новые продукты. В общем, жизнь становится лучше. То-то еще будет!

Путеводитель по контрольной панели драйвера NV >

Введение

Предлагаем Вашему вниманию полное описание контрольной панели драйвера. Обращаем ваше внимание на то, что некоторые настройки доступны только при определенных типах применяемого оборудования. В данном обзоре мы постарались отразить все возможные настройки.

Главное окно панели

Главное окно представлено на иллюстрации:

Панель переходов находится слева и позволяет перемещаться по нужным пунктам настройки одним кликом. Меню Вид позволяет включить расширенный вид, который дает наиболее полный доступ ко всем возможностям настроек драйвера или настроить пользовательский вид панели, оставив только те пункты, которыми вы предполагаете пользоваться. Так же, в нижней левой части панели, предоставлен доступ к справочной системе контрольной панели (ссылка «Информация о системе»):

из которой вы сможете узнать о версиях файлов, установленных драйверов и другого программного обеспечения NVIDIA, а также характеристиках видеокарты.

Категория «Параметры 3D»

Регулировка изображений с просмотром

Доступны следующие настройки:

  • Настройки согласно 3D приложению — данная опция позволяет управлять качеством и скоростью отображения средствами 3D приложений. Однако, включенные по умолчанию оптимизация трилинейной фильтрации и оптимизация выборки при анизотропии сохраняется при любых настройках приложения.
  • Расширенные настройки 3D изображений — используются расширенные настройки драйвера, установленные самими пользователями. Ссылка «Перейти» открывает доступ к вкладке «Управление параметрами 3D». Именно управление дополнительными опциями драйвера позволяет добиться максимального качества изображения.
  • Пользовательские установки с упором на…: — наиболее интересная опция, позволяющая упрощенное управление дополнительными опциями драйвера для начинающих пользователей:

Значение Производительность соответствует максимальной скорости работы и включает в себя настройки: вертикальная синхронизация выключена, все оптимизации (оптимизация трилинейной фильтрации, оптимизация мип-фильтра при анизотропии, оптимизация выборки при анизотропии) включены, отрицательный уровень детализации: запрет отрицательного уровня — включен, фильтрация текстур — «качество», управление анизотропной фильтрацией и сглаживанием осуществляется приложениями.

Значение Баланс имеет следующие настройки: сглаживание — 2х, анизотропная фильтрация — 4х, все оптимизации (оптимизация трилинейной фильтрации, оптимизация мип-фильтра при анизотропии, оптимизация выборки при анизотропии) включены, отрицательный уровень детализации — включен, фильтрация текстур — «качество», вертикальная синхронизация — управляется приложениями.

Значение Качество имеет следующие настройки: оптимизация трилинейной фильтрации — включена, сглаживание — 4х, анизотропная фильтрация — 8х, отрицательный уровень детализации — разрешен, фильтрация текстур — «качество», вертикальная синхронизация — управляется приложениями.

Все режимы снабжены подробными пояснениями к их применению, а вращающийся логотип компании демонстрирует применение тех или иных настроек.

Для более детальной настройки используется окно Управление параметрами 3D.

Управление параметрами 3D

Глобальные параметры

Возможные настройки закладки Глобальные параметры :

Анизотропная фильтрация. Возможные значения — «Выкл.», «Управление от приложения», «2х—16х» (зависит от модели видеоадаптера). Анизотропная фильтрация на сегодня является самой продвинутой техникой компенсирующей искажение пикселей, а в сочетании с трилинейной фильтрацией дает наилучшее качество фильтрации. Активация любого значения кроме «Управление от приложения» позволяет игнорировать настройки приложений. Но не следует забывать, что это очень ресурсоемкая настройка, существенно снижающая производительность.

Вертикальный синхроимпульс. Возможные значения — «Вкл.» и «Выкл», «Использовать настройку 3D приложения». Под вертикальной синхронизацией (совершенно непонятно, зачем NVIDIA отошла от этого термина) понимают синхронизацию вывода изображения с частотой развертки монитора. Включение вертикальной синхронизации позволяет добиться максимально плавного изображения картинки на экране, выключение позволяет получить максимальное кол-во кадров в секунду, нередко приводя к срыву (смещению) изображения из-за того, что видеоадаптер начал прорисовку следующего кадра, тогда как еще не закончен вывод предыдущего. В силу использования двойной буферизации, включение вертикальной синхронизации может вызывать падение количества кадров в секунду и ниже частоты развертки монитора в некоторых приложениях.

Читайте также:  Создание ремикса онлайн

Включение масштабируемых текстур. Возможные значения — «Нет» и «Билинейная», «Трилинейная». Нет — не включать масштабируемые текстуры в приложениях, которые их не поддерживают. Билинейная — лучшая производительность за счет падения качества. Трилинейная — хорошее качество изображения с более низкой производительностью. Использовать данную опцию в режиме принудительной билинейной фильтрации крайне не рекомендуется, поскольку качество изображения, получаемое при форсировании опции, просто удручающее.

Затенение фонового освещения. Включение технологии имитации глобального освещения (затенения) Ambient Occlusion. Традиционная модель освещения в 3D графике вычисляет вид поверхности исключительно по её характеристикам и характеристикам источников света. Объекты на пути света отбрасывают тени, но они не влияют на освещение других объектов сцены. Модель глобального освещения увеличивает реалистичность изображения, вычисляя интенсивность света, доходящего до поверхности, причем значение яркости каждой точки поверхности зависит от взаимного расположения других объектов сцены. К сожалению, честный объемный расчет затенения, вызванного объектами, расположенными на пути лучей света, все еще остается за пределами возможностей современного «железа». Поэтому была разработана технология ambient occlusion, позволяющая с помощью шейдеров рассчитывать взаимозатенение объектов в плоскости «виртуальной камеры» при сохранении приемлемой производительности, впервые использованная в игре Crysis. Данная опция позволяет применить эту технологию для изображения игр, не имеющих встроенной поддержки ambient occlusion. Каждая игра требует отдельной адаптации алгоритма, поэтому само включение опции осуществляется в профилях драйвера, а опция панели лишь разрешает использование технологии в целом. Со списком поддерживаемых игр можно ознакомиться на сайте NVIDIA. Поддерживается для графических процессоров G80 (GeForce 8X00) и новее начиная с драйвера 185.81 в Windows Vista и Windows 7. Может снизить производительность на 20-50 %. Возможные значения — «Вкл.» и «Выкл.».

Максимальное количество заранее подготовленных кадров — позволяет ограничить управлять максимальным числом подготовленных центральным процессором кадров при отлюченном . В случае возникновения проблем с замедленной реакцией мыши или джойстика, необходимо уменьшить значение по-умолчанию (3). Увеличение значения может помочь достижению более плавной картинки при низкой частоте кадров.

Режим управления электропитанием. Возможные значения — «Адаптивный» (по-умолчанию) и «Максимальная производительность». С видеокартами GeForce 9X00 и более новыми, имеющими разделение на режимы производительности, для создающих небольшую нагрузку на графический процессор игр и программ драйвер не переводит видеокарту в режим производительности 3D. Это поведение можно изменить, выбрав режим «Максимальная производительность», тогда при любом использовании 3D видеокарта будет переходить в 3D режим. Эти функции доступны лишь при иcпользовании драйвера 190.38 и выше в Windows Vista и Windows 7.

Сглаживание — гамма-коррекция. Возможные значения «Вкл.» и «Выкл.». Позволяет выполнять гамма-коррекцию пикселов при сглаживании. Доступна на видеоадаптерах, основанных на графическом процессоре G70 (GeForce 7X00) и новее. Улучшает цветовую гамму приложений.

Сглаживание — прозрачность. Возможные значения — «Выкл.», «Множественная выборка», «Избыточная выборка». Управляет улучшенной технологией сглаживания, позволяющей уменьшить эффект «лесенки» на краях прозрачных текстур. Обращаем ваше внимание на то, что под словосочетанием «Множественная выборка», скрывается более привычный термин «Мультисэмплинг», а под «Избыточная выборка» — «Суперсемплинг». Последний метод имеет наиболее серьезное влияние на производительность видеоадаптера. Опция работоспособна на видеокартах семейства GeForce 6×00 и новее, при использовании драйверов версии 91.45 и выше.

Сглаживание — параметры. Пункт активен только если пункт «Сглаживание — режим» установлен в значение «Увеличение настройки приложения» или «Замещение настроек приложения». Возможные значения — «Управление от приложения» (что равнозначно значению «Управление от приложения» пункта «Сглаживание — режим»), и от 2х до 16х, включая «фирменные» Q/S режимы (зависит от возможностей видеокарты). Данная установка серьезно влияет на производительность. Для слабых карт рекомендуется использование минимальных режимов. Следует отметить, что для режима «Увеличение настройки приложения» эффект будут иметь только варианты 8x, 16x и 16xQ.

  • «Управление от приложения» (значение по-умолчанию) — сглаживание работет, только если приложение/игра прямо его запросит;
  • «Нет» — полностью запретить использование полноэкранного сглаживания;
  • «Замещение настроек приложений» — принудительно применить к изображению сглаживание, заданное в пункте «Сглаживание – параметры», независимо от использования или неиспользования сглаживания приложением. «Замещение настроек приложений» не будет иметь эффекта на игры, использующие технологию Deferred shading, и приложения DirectX 10 и выше. Оно также может приводить к искажениям изображения в некоторых играх;
  • «Увеличение настройки приложения» (доступно лишь для видеокарт GeForce 8X00 и более новых) — позволяет улучшить сглаживание, запрашиваемое приложениями, в проблемных местах при меньших, чем при использовании «Замещения настроек приложений» затратах производительности.

Сообщения об ошибках. Определяет, могут ли приложения проверять наличие ошибок рендеринга. Значение по-умолчанию «Выкл.», т.к. многие OpenGL приложения довольно часто проводят такую проверку, что снижает общую производительность.

Тройная буферизация. Возможные значения — «Вкл.» и «Выкл.». Включение тройной буферизации позволяет поднять производительность при использовании вертикальной синхронизации. Однако следует помнить, что не все приложения позволяют форсировать тройную буферизацию, и повышается нагрузка на видеопамять. Работает только для приложений OpenGL .

Фильтрация текстур — анизотропная оптимизация фильтрации. Возможные значения — «Вкл.» и «Выкл.». При её включении драйвер форсирует использование точечного мип-фильтра на всех стадиях, кроме основной. Включение опции несколько ухудшает качество картинки и немного увеличивает производительность.

Фильтрация текстур. Возможные значения — «Высокое качество», «Качество», «Производительность», «Высокая производительность». Позволяет управлять технологией Intellisample. Параметр оказывает существенное влияние на качество изображения и скорость:

  • «Высокая производительность» — предлагает максимально возможную частоту кадров, что дает лучшую производительность.
  • «Производительность» — настройка оптимальной производительности приложений с хорошим качеством изображения. Дает оптимальную производительность и хорошее качество изображения.
  • «Качество» — стандартная установка, которая дает оптимальное качество изображения.
  • «Высокое качество» — дает наилучшее качество изображения. Применяется для получения изображений без использования программных оптимизаций фильтрации текстур.

Фильтрация текстур — отрицательное отклонение УД (уровня детализации). Возможные значения — «Разрешить» и «Привязка». Для более контрастной фильтрации текстуры в приложениях иногда используется отрицательное значение уровня детализации (LOD ). Это повышает контрастность неподвижного изображения, но на движущихся объектах появляется эффект «шума». Для получения более качественного изображения при использовании анизотропной фильтрации желательно настроить опцию на «привязку», чтобы запретить отрицательного отклонение УД.

Фильтрация текстур — трилинейная оптимизация. Возможные значения — «Вкл.» и «Выкл.». Включение данной опции позволяет драйверу снижать качество трилинейной фильтрации для повышения производительности, в зависимости от выбранного режима Intellisample.

Программные настройки

Закладка имеет два поля:

Выберите программу для настройки.

В этом поле вы можете видеть возможные профили приложений, служащих для замещения глобальных параметров настройки драйвера. При запуске соответствующего исполняемого файла, автоматически активируются настройки для конкретного приложения. Некоторые профили могут содержать настройки, недоступные для изменения пользователями. Как правило, это адаптация драйвера под конкретное приложение или устранение проблем с совместимостью. По умолчанию отображаются только те приложения, которые установлены в системе.

Укажите настройки для этой программы.

В этом поле вы можете изменить настройки для конкретного профиля приложения. Перечень доступных настроек полностью идентичен глобальным параметрам. Кнопка «Добавить» служит для добавления собственных профилей приложений. При её нажатии открывается окно проводника Windows, с помощью которого вы выбираете исполняемый файл приложения. После этого, в поле «Укажите настройки для этой программы» вы сможете выставить персональные настройки для приложения. Кнопка «Удалить» служит для удаления профилей пользовательских приложений. Обращаем ваше внимание, что удалить/изменить изначально присутствующие профили приложений средствами драйвера нельзя, для этого придется воспользоваться сторонними утилитами, такими как nHancer.

Варианты точечной, билинейной, трилинейной и анизотропной фильтрации текстур Point, Bilinear, Trilinear, and Anisotropic Texture Filtering Variants

Переопределяет режим фильтрации для соответствующих дискретизаторов текстур. Overrides the filtering mode on appropriate texture samplers.

Интерпретация Interpretation

Различные способы дискретизации текстур по-разному сказываются на производительности и качестве изображения. Different methods of texture sampling have different performance costs and image quality. Ниже перечислены режимы фильтрации в порядке возрастания влияния на производительность и качества изображения: In order of increasing cost—and increasing visual quality—the filter modes are:

точечная фильтрация (наименьшие затраты и качество изображения); Point filtering (least expensive, worst visual quality)

билинейная фильтрация; Bilinear filtering

трилинейная фильтрация; Trilinear filtering

анизотропная фильтрация (наибольшие затраты и наивысшее качество изображения). Anisotropic filtering (most expensive, best visual quality)

Если потери производительности для каждого варианта значительны или растут при использовании более ресурсозатратных режимов фильтрации, можно сравнить эти потери со степенью повышения качества изображения. If the performance cost of each variant is significant or increases with more-intensive filtering modes, you can weigh its cost against its increased image quality. В соответствии с результатами оценки можно признать допустимыми потери производительности, за счет которых повышается качество изображения, либо снизить качество изображения, чтобы увеличить частоту кадров или повысить производительность для решения других задач. Based on your assessment, you might accept additional performance costs to increase visual quality, or you might accept decreased visual quality to achieve a higher frame-rate or to reclaim performance that you can use in other ways.

Если потери производительности оказываются пренебрежимо малы или стабильны вне зависимости от режима фильтрации, например, если GPU имеет очень высокую пропускную способность шейдеров и широкую полосу пропускания памяти, рекомендуем использовать анизотропную фильтрацию, чтобы обеспечить максимальное качество изображения. If you find that performance cost is negligible or steady regardless of the filtering mode—for example, when the GPU that you’re targeting has an abundance of shader throughput and memory bandwidth—consider using anisotropic filtering to achieve the best image quality in your app.

Примечания Remarks

Эти варианты переопределяют состояния дискретизатора при вызове ID3D11DeviceContext::PSSetSamplers , при котором режим фильтрации предоставленного приложением дискретизатора имеет одно из следующих значений: These variants override the sampler states on calls to ID3D11DeviceContext::PSSetSamplers in which the application-provided sampler’s filter mode is one of these:

Для варианта Точечная фильтрация текстур определенный приложением режим фильтрации заменяется на D3D11_FILTER_MIN_MAG_MIP_POINT , для варианта Билинейная фильтрация текстур он заменяется на D3D11_FILTER_MIN_MAG_LINEAR_MIP_POINT , а для варианта Трилинейная фильтрация текстур он заменяется на D3D11_FILTER_MIN_MAG_MIP_LINEAR . In the Point Texture Filtering variant, the application-provided filter mode is replaced with D3D11_FILTER_MIN_MAG_MIP_POINT ; in the Bilinear Texture Filtering variant, it’s replaced with D3D11_FILTER_MIN_MAG_LINEAR_MIP_POINT ; and in the Trilinear Texture Filtering variant, it’s replaced with D3D11_FILTER_MIN_MAG_MIP_LINEAR .

Читайте также:  Как скопировать ссылку ВКонтакте на компьютере

Для варианта Анизотропная фильтрация текстур определенный приложением режим фильтрации заменяется на D3D11_FILTER_ANISOTROPIC , а свойству “Максимальная анизотропия” присваивается значение 16. In the Anisotropic Texture Filtering variant, the application-provided filter mode is replaced with D3D11_FILTER_ANISOTROPIC , and the Max Anisotropy is set to 16.

Ограничения Restrictions and limitations

В Direct3D на функциональном уровне 9.1 максимальная анизотропия равна 2x. In Direct3D, feature level 9.1 specifies a maximum anisotropy of 2x. Так как вариант Анизотропная фильтрация текстур пытается использовать исключительно 16-кратную анизотропию, воспроизведение завершается сбоем при запуске анализа кадров на устройстве с функциональным уровнем 9.1. Because the Anisotropic Texture Filtering variant attempts to use 16x anisotropy exclusively, playback fails when frame analysis is run on a feature-level 9.1 device. К современным устройствам, на которые распространяется это ограничение, относятся планшеты Surface RT и Surface 2 с ОС Windows на основе архитектуры ARM. Contemporary devices that are affected by this limitation include the ARM-based Surface RT and Surface 2 Windows tablets. Ограничение также может распространяться на более старые GPU, которые, однако, выходят из употребления и встречаются все реже. Older GPUs that might still be found in some computers can also be affected, but they’re widely considered to be obsolete and are increasingly uncommon.

Пример Example

Вариант Точечная фильтрация текстур можно воспроизвести с помощью следующего кода: The Point Texture Filtering variant can be reproduced by using code like this:

Пример Example

Вариант Билинейная фильтрация текстур можно воспроизвести с помощью следующего кода: The Bilinear Texture Filtering variant can be reproduced by using code like this:

Пример Example

Вариант Трилинейная фильтрация текстур можно воспроизвести с помощью следующего кода: The Trilinear Texture Filtering variant can be reproduced by using code like this:

Пример Example

Вариант Анизотропная фильтрация текстур можно воспроизвести с помощью следующего кода: The Anisotropic Texture Filtering variant can be reproduced by using code like this:

Гайд. За что отвечают настройки графики в играх и как они влияют на FPS

Разрешение экрана

Думаю, с понятием разрешения знакомы уже более-менее все игроки, но на всякий случай вспомним основы. Все же, пожалуй, главный параметр графики в играх.

Изображение, которое вы видите на экране, состоит из пикселей. Разрешение — это количество пикселей в строке, где первое число — их количество по горизонтали, второе — по вертикали. В Full HD эти числа — 1920 и 1080 соответственно. Чем выше разрешение, тем из большего количества пикселей состоит изображение, а значит, тем оно четче и детализированнее.

Влияние на производительность

Очень большое.Увеличение разрешения существенно снижает производительность. Именно поэтому, например, даже топовая RTX 2080 TI неспособна выдать 60 кадров в 4K в некоторых играх, хотя в том же Full HD счетчик с запасом переваливает за 100. Снижение разрешения — один из главных способов поднять FPS. Правда, и картинка станет ощутимо хуже.

В некоторых играх (например, в Titanfall) есть параметр так называемого динамического разрешения. Если включить его, то игра будет в реальном времени автоматически менять разрешение, чтобы добиться заданной вами частоты кадров.

Вертикальная синхронизация

Если частота кадров в игре существенно превосходит частоту развертки монитора, на экране могут появляться так называемые разрывы изображения. Возникают они потому, что видеокарта отправляет на монитор больше кадров, чем тот может показать за единицу времени, а потому картинка рендерится словно «кусками».

Вертикальная синхронизация исправляет эту проблему. Это синхронизация частоты кадров игры с частотой развертки монитора. То если максимум вашего монитора — 60 герц, игра не будет работать с частотой выше 60 кадров в секунду и так далее.

Есть и еще одно полезное свойство этой опции — она помогает снизить нагрузку на «железо» — вместо 200 потенциальных кадров ваша видеокарта будет отрисовывать всего 60, а значит, загружаться не на полную и греться гораздо меньше.

Впрочем, есть у Vsync и недостатки. Главная — очень заметный «инпут-лаг», задержка между вашими командами (например, движениями мыши) и их отображением в игре.

Поэтому играть со включенной вертикальной синхронизацией в мультипеере противопоказано. Кроме того, если ваш компьютер «тянет» игру при частоте ниже, чем заветные 60 FPS, Vsync может автоматически «лочиться» уже на 30 FPS, что приведет к неслабым таким лагам.

Лучший способ бороться с разрывами изображения на сегодняшний день — купить монитор с поддержкой G-Sync или FreeSync и соответствующую видеокарту Nvidia или AMD. Ни разрывов, ни инпут-лага.

Влияние на производительность

В общем и целом — никакого.

Сглаживание(Anti-aliasing)

Если нарисовать из квадратных по своей природе пикселей ровную линию, она получится не гладкой, а с так называемыми «лесенками». Особенно эти лесенки заметны при низких разрешениях. Чтобы устранить этот неприятный дефект и сделать изображения более четким и гладким, и нужно сглаживание.

Здесь и далее — слева изображение с отключенной графической опцией (или установленной на низком значении), справа — с включенной (или установленной на максимальном значении).

Технологий сглаживания несколько, вот основные:

  • Суперсэмплинг (SSAA) — самое эффективное сглаживание, но вместе с тем — жутко требовательное к ресурсам. Работает оно просто: ваша видеокарта рендерит картинку в гораздо более высоком разрешении, чем задано в настройках, а потом «ужимает» его обратно. Чем выше это значение, тем лучше сглаживание и тем выше нагрузка на компьютер. Грубо говоря, при значении SSAA 4X ваш ПК будет вынужден за одно и то же время обсчитать одну и ту же сцену четыре раза, а не один.
  • MSAA — мультисемплинг. По эффективности схож с SSAA, но работает совершенно по-другому (объяснить его простыми словами довольно сложно, но это, пожалуй, и не нужно), а потому менее требователен к ресурсам. Если компьютер позволяет, именно это сглаживание стоит пробовать включать в первую очередь. Картинка лишь едва-едва потеряет в четкости, зато лесенки почти исчезнут.
  • FXAA (Быстрое сглаживание) — более простой способ сглаживания. На всю картинку попросту накидывается размытие. Вообще не влияет на производительность, но добавляет в изображение очень много «мыла». В большинстве случаев уж лучше терпеть «лесенки», но тут кому как.
  • TXAA («Временное сглаживание») / MLAA («Морфологическое сглаживание») — то же самое, что MSAA, но еще эффективнее. Первый тип поддерживается видеокартами Nvidia, второй — AMD. Если в игре есть один из этих вариантов, лучше всего использовать именно его. Почти идеальный баланс между эффективностью и производительностью.

Влияние на производительность

От ничтожного (FXAA) до колоссального (SSAA). В среднем — умеренное.

Качество текстур

Один из самых важных параметров в настройках игры. Поверхности всех предметов во всех современных трехмерных играх покрыты текстурами, а потому чем выше их качество и разрешение — тем четче, реалистичнее картинка. Даже самая красивая игра с ультра-низкими текстурами превратится в фестиваль мыловарения.

Влияние на производительность

Если в видеокарте достаточно видеопамяти, то практически никакого. Если же ее не хватает, вы получите ощутимые фризы и тормоза. 4 гигабайт VRAM хватает для подавляющего числа современных игр, но лучше бы в вашей следующей видеокарте памяти было 8 или хотя бы 6 гигабайт.

Анизотропная фильтрация

Анизотропная фильтрация, или фильтрация текстур, добавляет поверхностям, на которые вы смотрите под углом, четкости. Особенно ее эффективность заметна на удаленных от игрока текстурах земли или стен.

Чем выше степень фильтрации, чем четче будут поверхности в отдалении.

Этот параметр влияет на общее качество картинки довольно сильно, но систему при этом практически не нагружает, так что в графе «фильтрация текстур» советуем всегда выставлять 8x или 16x. Билинейная и трилинейная фильтрации уступают анизотропной, а потому особенного смысла в них уже нет.

Влияние на производительность

Тесселяция

Технология, буквально преображающая поверхности в игре, делающая их выпуклыми, рельефными, натуралистичными. В общем, тесселяция позволяет отрисовывать гораздо более геометрически сложные объекты. Просто посмотрите на скриншоты.

Влияние на производительность

Зависит от игры, от того, как именно движок применяет ее к объектам. Чаще всего — среднее.

Качество теней

Все просто: чем выше этот параметр, тем четче и подробнее тени, отбрасываемые объектами. Добавить тут нечего. Иногда в играх также встречается параметр «Дальность прорисовки теней» (а иногда он «вшит» в общие настройки). Тут все тоже понятно: выше дальность — больше теней вдалеке.

Влияние на производительность

Зависит от игры. Чаще всего разница между низкими и средними настройками не столь велика, а вот ультра-тени способны по полной загрузить ваш ПК, поскольку в этом случае количество объектов, отбрасывающих реалистичные тени, серьезно вырастает.

Глобальное затенение (Ambient Occlusion)

Один из самых важных параметров, влияющий на картинку разительным образом. Если вкратце, то AO помогает имитировать поведения света в трехмерном мире — а именно, затенять места, куда не должны попадать лучи: углы комнат, щели между предметами и стенами, корни деревьев и так далее.

Существует два основных вида глобального затенения:

SSAO (Screen space ambient occlusion). Впервые появилось в Crysis — потому тот и выглядел для своего времени совершенно фантастически. Затеняются пиксели, заблокированные от источников света.

HBAO (Horizon ambient occlusion). Работает по тому же принципу, просто количество затененных объектов и зон гораздо больше, чем при SSAO.

Влияние на производительность

Глубина резкости (Depth of Field)

То самое «боке», которое пытаются симулировать камеры большинства современных объектов. В каком-то смысле это имитация особенностей человеческого зрения: объект, на который мы смотрим, находится в идеальном фокусе, а объекты на фоне — размыты. Чаще всего глубину резкости сейчас используют в шутерах: обратите внимание, что когда вы целитесь через мушку, руки персонажа и часть ствола чаще всего размыты.

Впрочем, иногда DoF только мешает — складывается впечатление, что у героя близорукость.

Влияние на производительность

Целиком и полностью зависит от игры. От ничтожного до довольно сильного (как, например, в Destiny 2).

Bloom (Свечение)

Этот параметр отвечает за интенсивность источников света в игре. Например, с включенным Bloom, свет, пробивающийся из окна в помещение, будет выглядеть куда ярче. А солнце создавать натуральные «засветы». Правда, некоторые игры выглядят куда реалистичнее без свечения — тут нужно проверять самому.

Влияние на производительность

Чаще всего — низкое.

Motion Blur (Размытие в движении)

Motion Blur помогает передать динамику при перемещениях объекта. Работает он просто: когда вы быстро двигаете камерой, изображение начинает «плыть». При этом главный объект (например, руки персонажа с оружием) остается четким.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector