Сглаживание mfaa nvidia что это

Стоит ли включать технологию многокадрового сглаживания mfaa

Технология сглаживания mfaa призвана улучшать изображение в компьютерной игре без какого-либо ущерба для частоты кадров. По своей сути, созданный разработчиками совершенно новый драйвер WHQL, который обеспечивает поддержку многих современных игр, имеет в себе функцию mfaa.

Что представляет собой функция mfaa в играх

Само по себе сглаживание может принадлежать к довольно широкому спектру компьютерных технологий, направленных на то, чтобы немного сгладить и уменьшить зубчатые детали в процессе движения того или иного объекта.

В конечном итоге, студия Nvidia провела несколько экспериментов, в ходе которых было выяснено, что в процессе сглаживания необходимо работать с фильтрами и временными сглаживаниями одновременно, чтобы достичь максимально правдоподобного эффекта. Технология mfaa была создана с той целью, чтобы компьютерное изображение выглядело как можно более приближенным к реальности, то есть подобная функция направлена на максимальное погружение игрока в происходящие на экране события.

Самой целью создания технологии mfaa было то, что достижение равноценного сглаживания должно осуществляться на более высокой частоте кадров. Введенная технология была протестирована уже несколькими играми, что подтвердило успех студии в процессе создания подобной функции.

Преимущества использования технологии mfaa в современных играх

Среди преимуществ использования технологии mfaa можно выделить несколько основных пунктов:

• Учитывая тот факт, что технология новая, в ней используются самые современные методы сглаживания, чтобы создать максимально правдоподобную картинку в компьютерной игре.
• При помощи технологии mfaa сглаживание происходит не только на статичных объектах, но и на объектах или субъектах, которые находятся в движении, что показывает более продвинутый уровень работы с деталями.
• Из-за довольно большой вычислительной сложности многие другие функции сглаживания могут подвисать или же выдавать ошибку в процессе загрузки игры, однако технология mfaa помогает нейтрализовать такие моменты, так что погружение игрока в атмосферу компьютерной графики происходит на более высоком уровне.
• Функция mfaa производит процесс сглаживания на более высоком уровне, причем используя большую частоту кадров, так что можно говорить о том, что данная система является не только новомодной, но и наиболее эффективной, чем имеющиеся до нее.
• Конечной целью функции mfaa является достижение максимально равноценного сглаживания, то есть все объекты и субъекты в компьютерной игре, вне зависимости от того, находятся ли они в движении или представляют собой статичную фигуру, будут по всем параметрам реализовываться внутри игры равномерно (не будет такого эффекта, что одна сторона проработана лучше, а другая несколько хуже, что, хотя и малозаметно при использовании прежних технологий, однако при детальном рассмотрении большая часть недостатков начинает резать глаза).
• Функция mfaa поддерживается большинством современных компьютерных игр, которые были выпущены сравнительно недавно, то есть с начала 2010 года и по сегодняшнее время, так что для использования данной технологии у таких игр будет иметься полноценное программное обеспечение, включая требуемое количество памяти и нужные драйверы.

Создание технологии mfaa было начато с ориентиром на качество, так что для игроков, которые желают максимально проникнуться происходящим на экране, такой драйвер определенно не помешает.

В чем заключаются недостатки технологии mfaa

Как и у любой другой технологии, у mfaa имеются и свои недостатки, к которым относятся следующие моменты:

• В технологии mfaa имеется несколько недоработок, так как введена в процесс создания и разработки компьютерных игр она совсем недавно, так что с некоторыми играми она может вести себя несколько иначе, то есть она не способна сглаживать какие-то определенные детали и объекты, которые не входят в сферу ее воздействия.
• У некоторых фотографических изображений может немного ухудшиться внешний вид, если используются какие-либо линейные рисунки или диаграммы.
• Использование полноэкранного сглаживания в технологии mfaa не всегда позволят точно и детально сгладить те или иные элементы объектов и субъектов, так что сглаживание может производиться частично или же равномерно, но не слишком эффективно.
• Сам процесс сглаживания и его качество напрямую зависят от пропускной способности видеокарты, поэтому сглаживание и эффективность данного процесса будут настолько качественными, насколько позволяет видеокарта, установленная на тот или иной компьютер.
• На границах полигонов все равно будут оставаться небольшие намеки на «ступенчатые» контуры тех или иных фигур, так что в настоящее время с наличием некоторой несовершенности в компьютерной графике необходимо смириться, хотя стоит отметить, что подобные недостатки видны только при очень большом приближении, в целом же картина не теряет своей реалистичности, однако реформации, несомненно, нужны и в этом ключе.
• К сожалению, если вы хотите запустить при помощи технологии mfaa какую-нибудь старую игру, которая выпускалась до 2010 года, то у вас это не получится и, скорее всего, приведет к тому, что данная игра просто подвиснет, поскольку технология mfaa ориентирована только на компьютерные игры современного уровня.

Стоит ли применять технологию mfaa в компьютерной графике

Вопрос о том, насколько все же стоит использовать в компьютерной графике технологию mfaa, остается все еще открытым. Дело в том, что, с одной стороны, это действительно полезная и, что самое важное, новая функция, благодаря которой изображение в компьютерной игре становится более реалистичным и приближенным к действительности. С другой же стороны технология имеет свои недостатки, которые для одного игрока могут показаться терпимыми, а для другого же они будут портить все восприятие действия, которое разворачивается на экране.

Рекомендуется использовать данную технологию исключительно для новых игр, которые выпускаются в настоящее время, а также выпускались в течение последних несколько лет. Ориентация функции mfaa происходит исключительно на них, поскольку даже сама форма подачи изображения постоянно модифицируется различными производителями.

Сглаживание mfaa nvidia что это

Доставка: 11:00-23:00
Подробнее о магазине
Мы — официальный партнер NVIDIA

Технология NVIDIA MFAA

С выходом архитектуры графических процессоров Maxwell мы представляем миру технологию многокадрового сглаживания (MFAA). Эта новая, эксклюзивная для архитектуры Maxwell технология сглаживания улучшает качество изображения, полученное при использовании MSAA, одновременно сокращая потери производительности. Это позволяет геймерам на ПК использовать высокое разрешение рендеринга и активировать технологию DSR.

GPU предыдущих поколений использовали фиксированные позиции для выборок, хранящиеся в ПЗУ. Когда геймеры выбирали сглаживание 2x или 4x MSAA, использовались имеющиеся позиции выборок. В Maxwell мы представили возможность программировать позиции выборок для растеризации, которые хранятся в ОЗУ. Это является основой для новой, более гибкой техники сглаживания, которая уникальным образом решает трудности современных игровых движков, такие как повышенные затраты производительности при высококачественном сглаживании.

Новая технология может так же быть запрограммирована на использование стандартных MSAA и TXAA-выборок, но драйвер или приложение могут загружать в ОЗУ позиции, которые свободно меняются от кадра к кадру или даже в рамках одного кадра. Именно с помощью этой технологии мы разработали метод многокадрового сглаживания (MFAA).

Благодаря чередованию позиций выборок, 4xMFAA оказывает такое же влияние на производительность, как и 2xMSAA, однако обеспечивает качество изображения на уровне 4xMSAA.

Метод MFAA все еще находится в разработке, но когда он появится, то позволит улучшить частоту смены кадров и качество изображения как в традиционных играх, так и в виртуальной реальности. Это обеспечит владельцам видеокарт поколения Maxwell непревзойденный игровой процесс, невозможный на других графических решениях.

Типы сглаживания и их принудительное включение в играх

Любой хотя бы раз видел в игре настройку «Сглаживание», оно же Antialiasing. Это функция, позволяющая устранить эффект лесенки на краях объектов и сделать изображение менее пилообразным. Производители видеокарт создали немало различных методик, общее количество которых исчисляется десятками. Многие из них устарели и забыты, а некоторые используются до сих пор.

В этой статье мы рассмотрим все актуальные типы сглаживания в играх, проведем сравнение, а также научимся их использовать.

Типы сглаживания

В качестве образца будет использоваться игра Track Mania вкупе с Full HD разрешением монитора. Видеокарта GTX 1070. Первый скриншот «чистый», без сглаживания. Просматривать рекомендуется в полном размере.

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing)

Метод сглаживания, который затрагивает всю картинку изображения на этапе пост-обработки, то есть перед самым ее выводом на экран. Имеет 9 степеней качества. Неплохо сглаживает геометрию. Не устраняет прерывистую лесенку пикселей, что хорошо видно на проводах в воздухе. Не добавляет детализации и мылит текстуры.

Имеет практически идентичный, но малоизвестный аналог MLAA, который работает за счет процессора, а не видеокарты. Сглаживание MLAA доступно в крайне ограниченном количестве игр, поэтому рассматриваться не будет.

SMAA (Subpixel Morphological Anti-Aliasing)

Продвинутое пост-сглаживание, основанное на FXAA и MLAA. Дает ощутимо лучший результат, но потребляет чуть больше ресурсов видеокарты. Имеет четыре степени качества.

Детализации также не добавляет, однако дает меньше паразитных искажений, лучше сглаживает геометрию и меньше мылит изображение.

MSAA (Multi-Sample Anti-Aliasing)

Метод основан на выборочном масштабировании объектов в более высоком разрешении. Текстуры при этом не затрагиваются. Добавляет детализацию на контурах, уменьшает рябь картинки в движении. На современных видеокартах практически не затрагивает производительность. Распространенный и предпочтительный тип сглаживания.

Когда в играх вы выбираете степень сглаживания x2, х4 или x8 подразумевается именно MSAA.

SSAA (Super-Sample Anti-Aliasing)

Самое лучшее, самое правильное и самое требовательное к производительности сглаживание. В отличие от MSAA происходит масштабирование всех возможных объектов, а также шейдеров и текстур.

При выборе настройки SSAA x 4 объект увеличивается в четыре раза с каждой стороны (вертикаль и горизонталь), что дает внутреннее разрешение 7680×4320 от изначального 1920×1080.

Очень хорошо сглаживает лесенку пикселей, улучшает внешний вид текстур. Объекты вдали приобретают реальную четкость. Рябь в играх полностью исчезает, что делает картинку реалистичной и более приятной для глаз. В некоторых играх регулируется процентным соотношением в виде ползунка (может называться «масштабирование разрешения»).

Такое сглаживание лучше использовать в старых играх, так как в современных будут просадки частоты кадров даже на самых мощных видеокартах.

К сожалению, далеко не все игры работают с SSAA сглаживанием, даже если попытаться включить его принудительно.

Иногда в настройках попадается SSAA x 0.5. При его использовании игровое разрешение уменьшается вчетверо (до 960×540), что ухудшает качество картинки, но дает прирост производительности.

DSR (Dynamic Super Resolution)

Технология от NVIDIA, позволяющая использовать разрешения, превышающие возможности вашего монитора. Максимальное значение x 4, что соответствует формату 2160p. По качеству немного превосходит SSAA x2.

И если SSAA работает с внутренним разрешением игры, то DSR запускает игру в настоящем 4К, которое затем даунскелится до родного разрешения монитора. Это дает возможность снимать видео и делать скриншоты в 3840×2160 на мониторе с меньшим разрешением.

Из минусов интерфейс в играх может стать очень мелким и нечитаемым, если игра не оптимизирована под масштабирование игровых элементов. Второй минус это смена чувствительности мыши, курсор будет двигаться медленнее, так как ему нужно пройти больше пикселей.

В отличие от прочих типов сглаживания, DSR можно активировать в любой игре, в которой есть возможность выбора поддерживаемых разрешений.

У AMD есть свой аналог, названный VSR (Virtual Super Resolution).

Единственное полезное значение это x4, дающее реально качественное сглаживание. На других значениях картинка мало того, что не сглаживается, так еще и становится более зубчатой.

Комбинации и ответвления

Производители частенько любят хитрить со сглаживанием, комбинируя методы. В качестве примера TXAA: на самом деле это всего лишь одновременная работа MSAA и FXAA низкого качества. Адаптивным сглаживанием называют SSAA + MSAA. Многокадровое сглаживание MFAA это просто надстройка для MSAA, призванная улучшить качество (через панель управление не заработала ни в одной игре).

Еще один известный тип сглаживания это CSAA, по сути тот же MSAA, но потребляющий чуть меньше ресурсов. Считается устаревшим и из новых видеокарт удален. Попытка принудительной активации приводит к вылету драйвера.

Грубо говоря, практически все сторонние типы сглаживания являются либо модификацией MSAA, либо комбинацией с использованием различных пост-эффектов.

Кстати, DSR и SSAA можно использовать одновременно. Track Mania в этом случае запускается в разрешении 16К (15360×8640), при 26 кадрах в секунду.

В итоге игра 2006 года почти «поставила на колени» GTX 1070. Ну а про игры типа Metro Redux и говорить нечего, всего 1-3 фпс.

Использование

FXAA

Для активации нам понадобится программа FXAA Tool.

В главном окне программы убираем галочку Pre Sharpen. Далее нажимаем кнопку «Add», программа попросит нас ввести имя профиля (можете написать любое), а затем необходимо указать путь к папке с игрой.

Переходим во вкладку «AntiAliasing». Двигая ползунок влево и вправо, мы изменяем баланс между производительностью и качеством. После того, как необходимый уровень выбран, нажимаем кнопку «Save». Теперь при каждом запуске игры сглаживание будет включаться автоматически. Чтобы его убрать достаточно в главном меню нажать кнопку «Remove».

SMAA

Для его использования необходимо скачать программу SweetFX.

Первым делом нажимаем кнопку Add new game и указываем путь на файл запуска игры (.exe).

В списке игр появится строчка с именем файла, щелкаем по ней один раз.

Нажимаем кнопку Add SweetFX.

Заходим в настройки SweetFX Injector settingsи выбираем желаемый уровень качества.

Лучше всего поставить SMAA_PRESET_HIGH. Нажимаем Save settings, а затем в главном окне Save new config.

Как и в случае с FXAA Tool при каждом запуске игры сглаживание будет включаться автоматически. Чтобы его убрать необходимо в главном меню нажать кнопку “Remove SweetFX”.

MSAA \ SSAA \ VSR (Radeon)

Новая панель управления от AMD максимально упрощена. Чтобы активировать VSR, нужно лишь нажать соответствующую кнопку в разделе «Дисплей». После этого в играх появятся новые доступные разрешения.

Активация MSAA и SSAA также не доставит никаких проблем. Переходим во вкладку «Игры» и изменяем несколько настроек.

1. Режим сглаживания — переопределить настройки приложения.
2. Ставим желаемый уровень сглаживания (например 4X).
3. Выбираем метод сглаживания.

Избыточная выборка — это SSAA, а множественная выборка — это MSAA.

MSAA \ SSAA \ DSR (GeForce)

Для включения DSR необходимо перейти в раздел «Управление параметрами 3D» и выбрать строчку «DSR-Степень».

Появится небольшое окно, в котором вы сможете выбрать, во сколько раз большие от оригинального разрешения вам нужны. К примеру, x1.78 соответствует разрешению 2560×1440, а x4 соответствует 3840×2160. После этого выбранные разрешения станут доступны в параметрах рабочего стола, а также в самих играх.

Также необходимо выставить параметр «DSR-плавность» на значение 0 %. В противном случае изображение будет слегка размыто.

Для включения MSAA, в этом же разделе (Управление параметрами 3D) нужно изменить два параметра.

1. «Сглаживание — режим» выставляем «Замещение настроек приложения».
2. «Сглаживание — параметры» выставляем желаемую степень сглаживания (например 4x).

Затем нажимаем кнопку «Применить».

Для настроек 3D имеется две вкладки: глобальные параметры и программные настройки. Если вы меняет параметры в первой вкладке, то они применяются ко всем приложениям, а если вы меняете значения во второй вкладке, то настройки применяются только к выбранной вами игре.

Для SSAA сглаживания настройки в панели управления не предусмотрено (исключение — старые видеокарты).

Включить его получиться только с помощью сторонней утилиты NVIDIA Profile Inspector.

1. Запускаем программу и ищем раздел 3-Antialiasing.
2. Для строки Antialiasing — Mode меняем значение на Override any aplication settings.
3. Для строки Antialiasing — Setting выбираем уровень сглаживания. Рекомендуется либо 2×2 Supersampling, либо 4×4 Supersampling.
4. Нажимаем кнопку Apply changes.

Для сброса настроек вы можете нажать на значок NVIDIA.

Сравнение

Для сравнения качества было решено выделить фрагмент картинки, затрагивающие провода, текстовую надпись Track Mania и дорожные перила.

Вторым фрагментом выступит автомобиль, для оценки сглаживания изгибов и текстур.

А теперь сравним влияние сглаживания на FPS в игре.

Исходные материалы

Все использованные в статье игровые скриншоты, а также несколько дополнительных вы можете скачать в архиве по ссылке.

Track Mania Nations — игра, использованная для демонстрации типов сглаживания доступна для бесплатного скачивания на странице в Steam.

Вывод

Мы изучили эффективность сглаживания на примерах, а также научились принудительно его использовать c помощью различных программ и панели управления видеокартой.

Теперь вы в любой момент сможете улучшить качество изображения, даже если в самой игре настройки сглаживания не предусмотрено.

• В любой требовательной игре включать сглаживание MSAA x4 (или выше), даже если придется понизить другую графическую настройку. Всё-таки четкость контуров играет большую роль, нежели сверхдальняя прорисовка теней.
• В играх, в которых не используется мышка (гонки, аркады, файтинги и тд.) применять технологию DSR x4.
• В старых играх активировать сглаживание SSAA x4, так как сильно повышается качество игрового мира, а производительности видеокарты хватает с запасом.

Анализ системы сглаживания от Nvidia: улучшит ли MFAA качество изображения без ущерба частоте кадров

Nvidia представила новый графический драйвер 334.75 WHQL серии Game Ready. В нем оптимизирована поддержка World of Warcraft’s: Warlords of Draenor, Far Cry 4, Dragon Age Inquisition и The Crew. Кроме этого, в драйвере присутствует расхваленная представителями Nvidia функция MFAA (Multi-Frame Anti-Aliasing).

Что такое MFAA?

Сглаживание принадлежит к широкому спектру технологий, разработанных для уменьшения зубчатых, ползающих линий на двигающейся поверхности. Есть несколько способов избежать подобных эффектов – от суперсемплинга (увеличивает число дискретных выборок на пиксель), мультисемплинга (сглаживает линии, но обходит текстуры) до FXAA, в котором не нужны дополнительные пиксели для сглаживания.

Каждая из этих технологий искала компромисс в производительности. AMD и Nvidia экспериментировали с разнообразными фильтрами и временными сглаживаниями. В результате у Nvidia появилось TXAA. MFAA отличается от TXAA тем, что последнее требует от разработчиков игры рендеринга на каждом отрезке, нужно использовать информацию из прошлого кадра, чтобы получить на выходе сглаженное изображение. Этот метод придумали, чтобы разработчики могли делать изображение «киношным» без ущерба производительности.

MFAA похоже на TXAA тем, что оно тоже использует временный сэмплинг в своем алгоритме, но не использует фильтры-шейдеры и не требует такой вовлеченности движка. Nvidia все еще работает над добавлением поддержки MFAA в большее количество игр (уже доступен для двадцати игр, вкючая Assassin’s Creed Unity, Battlefield 4, Civilization 5, Civilization: Beyond Earth, Crysis 3 и Titanfall).

Целью MFAA является достижение равноценного сглаживания при более высокой частоте кадров. В идеале 4 x MFAA по производительности должен соответствовать 2 x MSAA, но обеспечить качество как у 4 x MSAA или выше.

Одна из особенностей видеокарт серии Maxwell — их MFAA-система поддерживает гораздо больший набор семплинговых шаблонов, про сравнению с любым графическим процессором Nvidia предидущих поколений. Некоторые еще помнят, как для некоторых игр 5-6 лет назад можно было заставить определенные карты GeForce использовать суперсемплинг с упорядоченной сеткой (OGSSAA). Такой тип сглаживания наносил огромный ущерб производительности и размывал окончательное изображение, но позволял практически полностью убрать неровные линии. Как правило, графический процессор имеет заранее запрограммированный набор методов, хранящихся в ПЗУ, и пользователь ничего не мог в них поменять – если чип использовал OGSSAA с квадратным узором, то никто ничего не мог с этим поделать.

Карты класса Maxwell (GTX 980, GTX 970 и GTX 980M) хранят шаблоны в оперативной памяти и могут варьировать их в зависимости от активности на экране. В результате должно получиться более кчественное сглаживание.

Тестирование качества изображений с MSAA, TXAA, и MFAA

Тестировалась игра Assassin’s Creed Unity на системе Core i7-4970K с 16ГБ оперативной памяти DDR3-2133 и видеокартой Nvidia GeForce GTX 980.

Главная проблема сглаживания в том, что эффект наиболее заметен в движении. Были собраны относительно скучные скриншоты, потому что на них лучше видны тонкие линии, места, где наложения заметны больше всего.

По порядку идут 4 x MSAA, TXAA и 8 x MFAA.

Чтобы создать такое изображение с MFAA, использовался Shadowplay. Видите разницу между MSAA и MFAA? Можно заметить серые зоны в промежутках между железными решетками. Сглаживание MFAA не такое мягкое, как TXAA. Оно использует другой алгоритм шейдеров, но MFAA обрабатывает некоторые переходы искуснее.

На этих скриншотах (MFAA) присутствуют некоторые визуальные странности, которые не заметны в игре. Это искажение вызвано тем, что скриншоты делает FRAPS, а не движок игры.
4xMSAA, TXAA, 8x MFAA :

Разница сглаживания линии MFAA и MSAA:

MSAA слева, а MFAA справа. Эта картинка показывает одно из главных преимуществ системы MFAA: в отличие от MSAA, она лучшее смешивае оттенков. Неровные линии появляются из-за разницы в цвете и линиях. MFAA сгладит контраст, используя тени.

Между 8 x MFAA и 4 x MSAA ощущается значительная разница. Nvidia утверждает, что 4 x MFAA должена работать быстрее 4 x MSAA.

Влияние MSAA, MFAA и TXAA на частоту кадров

TXAA является наиболее приемлемым вариантом, но каково влияние каждой системы на частоту кадров?

Мультисемплинг в Assassin’s Creed Unity очень сильно бьет по графическому процессору. Сможет ли MFAA отыграть несколько очков в производительности?

Сравниваем производительности MFAA

Для GTX 980 ответ оказался утвердительным, однако не стоит слишком обнадеживаться. Такой метод сглаживания лучше подходит средним видеокартам, у которых есть проблемы с современными играми, но, к сожалению, он доступен только для GTX 980 и 970. Визуальная разница между 4x MFAA и 4x MSAA незначительная, и Nvidia утверждает, что выбор в пользу 4 x MFAA может улучшить производительность по сравнению с MSAA на 30%.

Достойное начало

На данный момент MFAA – второстепенная функция со скромной историей, коротким списком игр и ограниченным количеством совместимых карт. Но в перспективе всё может измениться. Разрешение 4К снизило потребность в сглаживании, но не исключило его полностью. Легковесный подход Nvidia может быть лучшим способом решения этой задачи, так как он позволяет избежать неудобства более сложных методов.

Будем надеяться, что эта функция просочится в средний и бюджетный сегменты линейки Maxwell в ближайшее время. Легковесное изображение в распространенных системах так же важно, как и топовая графика. Прошло только 5 лет с тех пор, как FXAA MLAA представлены для Intel. Это означает, что рынок систем сглаживания может открыться для новых подходов, особенно тех, которые будут просты в использовании для разработчиков.