3dfx Interactive Voodoo5 6000 AGP

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und volumetrische Lichtnebel

Neben dem Aussehen von geglätteten Kanten gilt es noch zwei Kleinigkeiten zu behandeln, einerseits den Unterschied zwischen 16bpp und 32bpp Rendering, und wo dieser wirklich auftritt, andererseits die Wechselwirkung zwischen Super-Sampling FSAA und der resultierenden Texturschärfe. Den Anfang macht die Farbtiefenfrage:

Bildqualität 16bpp / 32bpp, Quake III Arena v1.32

Q3A 16bppQ3A 32bpp

Achtung: Die vergrößerten Versionen der obenstehenden Bilder umfassen bis zu 1.3MB im PNG Format! Das untenstehende Bild ist nur etwa 200KB groß.

Q3A 16bpp-32bpp Direct Comparison´

Die nVidia 32-Bit Lüge war eine Lüge, als sie postuliert wurde. Später begannen Spiele allerdings spezielle Features zu unterstützen, die besonders von einer 32bpp Farbtiefe profitieren konnten, an erster Stelle die sogenannten "volumetrischen Lichtnebel". Diese wurden erstmals in Unreal und in späterer Folge auch in Unreal Tournament und Quake III Arena zum Einsatz gebracht.

Oben links ist ein 16bpp Screenshot aus Quake III Arena auf der Voodoo5 6000 zu sehen, der Boden ist hier mit einem solchen volumetrischen Lichtnebel bedeckt. Rechts davon ist die 32bpp Version zu sehen, in der keine kantigen Abstufungen mehr zu erkennen sind, abgesehen davon wirken die 32bpp Farben wesentlich satter und kontrastreicher. Im 16bpp Screenshot wurden besagte Abstufungen noch extra mit Pfeilen markiert, damit sie sofort ersichtlich werden.

So richtig klar wird die Angelegenheit, wenn man auf den darunter stehenden Screenshot klickt, hier stehen sich die beiden Bilder direkt gegenüber, wieder mit einigen Pfeilmarkierungen. 3dfx hatte den 32bpp Modus gerade noch rechtzeitig eingeführt, um mit der Entwicklung Schritt halten zu können. Daß die 32bpp Modi schon so viel früher gehyped wurden, stellte zwar eine marketingseitige Falle für 3dfx dar, aus rein technischer Sicht war dieser Hype aber Unsinn, da die damaligen Applikationen zu Voodoo²SLI / Voodoo3 Zeiten kaum von der erhöhten Farbtiefe profitieren konnten.

32 Bit Pixelfarbtiefe sind also keineswegs Unsinn gewesen, 3dfx positionierte den Launch des Features eben aus technischer Sicht korrekt, während nVidia damit zu früh auf den Markt kam, und das kaum nutzbare Feature geschickt verkaufen konnte, obwohl es noch niemand benötigte.

 

Bildqualität / Texturschärfe durch FSAA, Quake III Arena v1.32:

Kein RGSS 8xFSAA - Texturen normalRGSS 8xFSAA - Texturen scharf

Achtung: Die vergrößerten Versionen der obenstehenden Bilder umfassen bis zu 1.3MB im PNG Format! Das untenstehende Bild ist etwa 900KB groß.

Texture Direct Comparison

Eines der größten Mißverständnisse der FSAA Pionierzeit war die Annahme, FSAA würde das Bild unscharf zeichnen, dies ist jedoch grundlegend falsch gedacht. Zwar gibt es mit Unschärfefiltern auch schwarze Schafe in der FSAA Familie (Gauss Filter, Quincunx HRAA), diese wurden von 3dfx jedoch nie eingesetzt, und zu der damaligen Zeit waren derartige Praktiken auch nVidia noch zur Gänze fremd.

Solange von reinem Supersampling die Rede ist, ist die Aussage, FSAA würde die Szene schärfen wesentlich korrekter. Durch das multibuffered Supersampling-Verfahren werden ja auch die Texturen der Szene mitvergrößert und dann wieder herunterskaliert. Solange kein Multi-Sampling oder kein fragmentbasiertes FSAA zum Zug kommt, sollte also auch die Texturschärfe profitieren. 

Links oben ist ein Screenshot ohne FSAA zu sehen, der dem rechten gegenübersteht, in dem das 8xFSAA der Voodoo5 6000 AGP aktiviert wurde. Leider war die Q3A-interne Screenshotfunktion nicht dazu in der Lage, die Kantenglättung darzustellen, aber darum geht es hier auch nicht.

Sieht man sich nun speziell den Vergleichsscreenshot unten an, so wird klar was ich zu erklären versuche. Die weißen Kreise markieren Stellen, an denen man die Texturschärfung durch das FSAA besonders gut erkennt. Heutige FSAA Algorithmen bieten derartige Extras leider nicht mehr, da sie meistens Multi-Sampling basiert sind und nicht innerhalb der Texturen glätten. 

Echte und reine Super-Sampling Glättung bedeutet also keine Unschärfe. Überhaupt sollte man den Begriff der "Glättung" nicht mit üblichen Weichzeichnern gleichsetzen, da Glättung generell eben anders arbeitet, oder zumindest anders arbeiten sollte. Die einzigen Objekte die nicht von 3dfx' FSAA profitieren sind hier 2-dimensionale DirectDraw Grafiken, die von Haus aus in ihrer maximalen Auflösung dargestellt werden, und damit nicht mehr von Oversampling profitieren können. Hiervon kam wohl auch die Aussage, das FSAA würde Unschärfe produzieren.

Selbstverständlich ist die Schärfung von Texturen durch RGSS/OGSS nicht mit anisotropen Texturfiltern zu vergleichen, diese arbeiten ungleich effektiver, wenn es um die Schärfung von Texturen geht. FSAA bietet bei VSA-100 Karten aber einen gewissen Gegenwert für den damals noch fehlenden anisotropen Filter, welcher in der GeForce2 bereits als 2xAF implementiert war. Freilich wäre das damals noch so gut wie unbekannte Manko des fehlenden AF's im Nachfolgeprodukt "Rampage" mit korrigiert worden, wie auch das fehlende T&L und die fehlenden Pixel Shader, die sich damals noch auf allen Seiten in der Entwicklung befanden. Rampage hätte dafür aber schon das schnellere RGMS (Rotated Grid Multi-Sampling) eingesetzt, welches heute z.B. bei ATi Usus ist.

Kommen wir nun zum finalen Schluß:

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