Развенчиваем мифы о производительности видеокарт | Пересмотр сложившихся мифов

• Рассмотрели интерфейс PCI Express и узнали, сколько линий PCIe необходимо, чтобы получить максимальную производительность на современных видеокартах.
• Объяснили, почему архитектура Nvidia Maxwell показывает хорошие результаты при невысокой пропускной способности памяти, экспериментируя с малоизвестной функцией API, которая измеряет пропускную способность видеопамяти и использование шины PCIe.

В сегодняшней статье мы:

• Ответим на вопросы связанные с выводом изображения и коснёмся вопросов выбора размера дисплея, использования HDTV и различных технологий сглаживания.
• Рассмотрим различные технологии подключения дисплея: DVI, HDMI и DisplayPort, а также особенности каждого стандарта.
• Коснёмся вопросов управления эффективностью и соотношения стоимости и производительности железа.
• Подведём итог того, что уже знаем, и попытаемся представить, что нас ждёт в будущем.

Развенчиваем мифы о производительности видеокарт | HDTV, Размер дисплея и сглаживание

HDTV против дисплеев для ПК

Миф: HDTV с частотой обновления 120/240/480 Гц лучше подходит для игр, чем ПК-дисплей на 60 Гц

Кроме 4K-дисплеев почти все телевизоры высокой чёткости ограничены максимальным разрешением 1920x1080 точек. ПК-дисплеи имеют разрешение до 3840x2160 точек.

На сегодняшний день дисплеи для ПК могут принимать сигнал частотой до 144 Гц, а телевизоры ограничены 60 Гц. Не позволяйте маркетологам вас запутать частотами 120, 240 или 480 Гц. Эти телевизоры по-прежнему ограничиваются входным сигналом 60 Гц, а более высокие частоты обновления экрана достигаются посредством интерполяции кадров. Как правило, эта технология даёт дополнительную задержку. Для обычного телевизионного контента она не важна. Но мы уже доказывали, что в играх это существенно.

По сравнению со стандартами для мониторов на ПК, задержка ввода у HDTV может быть огромной (50, иногда даже 75 мс). Если суммировать задержку других компонентов системы, то она определённо будет заметна. Если вы всё же играете на HDTV, убедитесь, что "игровой режим" включён. Кроме того, лучше не отключать параметр 120 Гц, иначе игра будет выглядеть хуже. Нельзя сказать, что все телевизоры совершенно не подходят для игр. Существуют модели, которые хорошо работают при подключении к ПК. Но в целом, компьютерный монитор лучше оправдает затраты. С другой стороны, если ваша основная цель – это просмотр ТВ и фильмов, а в комнате нет места для двух дисплеев, то лучше использовать HDTV.

Больше – не всегда лучше

Миф: чем больше дисплей, тем лучше.

Размер дисплея принято определять размером его диагонали в дюймах: 24, 27, 30 дюймов и так далее.

Хотя эти размеры прекрасно подходят для обозначения размера обычных телевизоров и современных телевизоров высокой чёткости, принимающих сигнал на его разрешении, с мониторами для ПК ситуация несколько иная.

Основной спецификацией ПК дисплея, кроме размера, является его разрешение, которое определяется как число пикселей по горизонтали и по вертикали. HD – это 1920x1080 пикселей. Самое высокое разрешение дисплея, доступного в продаже, составляет 3840x2160 – это Ultra HD и оно в четыре раза больше HD. На изображении выше для сравнения показаны два снимка экрана рядом. Обратите внимание на надпись "Level UP" на левой стороне. Это одна из многих мелких ошибок интерфейса, которые придётся терпеть на ранних этапах развития 4К-решений, если вы решите пойти по этому пути.

Разрешение монитора по отношению к видимой области по диагонали определяется плотностью пикселей. С появлением мобильных устройств с экранами Retina, стандартный показатель пикселей на дюйм ("PPI") часто заменяется на "пиксели на градус". Это более общая мера, которая принимает во внимание не только плотность пикселей, но также расстояние просмотра. Однако при обсуждении мониторов для ПК, где расстояние, на котором удобно осуществлять просмотр, является стандартным, мы можем использовать пиксели на дюйм.

Стив Джобс говорил, что 300ppi является своего рода магическим числом для устройств, которые находятся на расстоянии 25-30 см от глаз, и о том, насколько он был прав, было много споров. Тем не менее, он не отказался от своих слов, и сегодня это является общепринятым стандартом для дисплеев с высоким разрешением.

Как видите, ПК-дисплеям до сих пор есть куда расти относительно плотности пикселей. Но если вы можете купить меньший дисплей с более высоким разрешением, при прочих равных условиях, лучше так и сделать. Большие диагонали пригодятся в случаях, когда вы работаете с дисплеем на большем расстоянии, чем обычно.

Преимущества и недостатки высоких разрешений

Чем выше разрешение, тем больше пикселей на экране. Хотя большее число пикселей, как правило, даёт более чёткое изображение, нагрузка на GPU возрастает. Поэтому часто при обновлении дисплея, приходится обновлять и графический адаптер, поскольку панели высокого разрешения, как правило, требуют наличия более мощного GPU, чтобы сохранить одинаковый уровень частоты кадров.

С другой стороны, более высокое разрешение снижает потребность в сглаживании (высокая нагрузка GPU). Эффект, называемый "алиасинг", всё равно возникает и проявляется в виде "мерцания" в динамичных сценах, но он не так заметен как при более низких разрешениях. Это хорошо, поскольку нагрузка от сглаживания увеличивается пропорционально разрешению.

Тема сглаживания заслуживает отдельного обсуждения.

Не все алгоритмы сглаживания создаются одинаково

Миф: FXAA/MLAA лучше, чем MSAA или CSAA/EQAA/TXAA/CFAA. А что вообще значат эти аббревиатуры?

Миф: FXAA/MLAA и MSAA являются альтернативой друг другу

Тема сглаживания довольно запутана и часто вводит потребителей в заблуждение, и вполне обоснованно. Трудно ориентироваться в огромном количестве технологий и сокращений (которые ещё и похожи друг на друга), которые зачастую используются чисто в маркетинговых целях. Кроме того, такие игры как Rome II и BioShock: Infinite, не дают ясно понять, какой тип сглаживания они используют, оставляя вас в догадках. Мы постараемся помочь разобраться.

На самом деле есть два основных метода сглаживания: мульти-выборка (multi-sampling) и пост-обработка. Оба метода направлены на решение одной и той же проблемы качества изображения, но работают они по-разному и имеют различные недостатки. Существует ещё одна категория экспериментальных подходов к сглаживанию, которые пока редко воплощаются в коммерческих играх.

Иногда вы будете сталкиваться с методами, которые потеряли актуальность или даже не смогли стать популярными среди разработчиков. В первую очередь, это SSAA – вычислительные нагрузки на GPU при использовании данного типа сглаживания были непомерно высоки, и эта технология пока сохранилась только в настройке "ubersampling" в игре The Witcher 2). А, например, Nvidia SLI AA так и не смогла набрать популярность. Кроме того, некоторые методы призваны бороться с прозрачными текстурами в настройках MSAA. Это не отдельные технологии сглаживания, а адаптации MSAA. Сегодня мы не будем обсуждать их особенно подробно.

Приведённая ниже таблица кратко описывает различия между двумя основными методами. Классы A / B не являются стандартами, просто мы попытаемся упростить классификацию.

	Общие/Сторонние технологии	Решения AMD	Решения Nvidia
Класс A+, Экспериментальные: гибридная мультивыборка, постобработка и техники временной фильтрации	SMAA, CMAA - обычно разнообразные варианты MLAA	нет	TXAA (частично)
Класс A, Премиальные: техники на основе рендеринга (мультивыборка)	MSAA - сглаживание мультивыборкой	CFAA, EQAA	CSAA, QSAA
Класс B, Бюджетный: техники постобработки	PPAA - сглаживание при постобработке на основе изображения	MLAA	FXAA

Преимущество методов MSAA, особенно с высоким количеством образцов (сэмплов), заключается в том, что они, возможно, лучше сохраняют уровень резкости. MLAA / FXAA, например, делают изображение более "мягким" или немного "размытым". Однако повышение качества MSAA тратит ресурсы видеопамяти и снижает скорость прорисовки экрана, поскольку приходится визуализировать больше пикселей. В зависимости от конфигурации, встроенной памяти может быть просто недостаточно, или влияние MSAA на производительность может быть слишком существенным. Поэтому мы относим MSAA к премиальному классу А.

Проще говоря, методы мульти-выборки класса А обрабатывают дополнительные пиксели (больше нативного разрешения дисплея). Количество дополнительных сэмплов, как правило, выражается в виде коэффициента. Например, вы часто можете видеть значение "4x MSAA".Чем выше коэффициент, тем выше качество, но также и сильнее влияние на работу видеопамяти и частоту кадров.

Класс A+: сочетание сглаживания класса A и B?

Большинство людей склонно считать, что MSAA и FXAA / MLAA являются альтернативой друг другу. В действительности, их можно включить одновременно, поскольку один метод основан на рендеринге, а другой – на постобработке. Однако целесообразность их совместной работы весьма спорна, поскольку в данном случае есть свои плюсы и минусы (например, резкость становится ниже, чем при использовании только MSAA, но со сглаживанием прозрачных текстур, которое MSAA не поддерживает). Существуют попытки более эффективного объединения двух методов при реализации временного фильтра, хотя такие подходы пока ещё не стали популярными. Самым ярким примером является SMAA, а самым новым - Intel CMAA (смотрите ссылку в статье). Эти методы мы классифицировали как "А+". Они значительно варьируются по качеству/цене, но при более высоких настройках могут быть ещё более требовательными к вычислительным ресурсам и видеопамяти, чем MSAA.

К классу B относятся бюджетные (с точки зрения использования ресурсов) методы. Они применяются после того, как сцена была визуализирована в растровом формате. Они почти не используют память (см точные данные по этому вопросу в первой части статьи ) и обрабатываются намного быстрее, чем методы класса А, в меньшей степени влияя на показатель частоты кадров. Если игра запускается на заданном разрешении, то этот алгоритм тоже можно в большинстве случаев включить и своими глазами оценить изменения в качестве изображения при активации данной опции. Вот почему мы относим SMAA / MLAA / FXAA к "экономичным" методам сглаживания класса B. Методы класса B не полагаются на дополнительные сэмплы, и таких понятий, как 2x FXAA или 4x MLAA, не существует. Сглаживание любо включено, либо выключено.

Как видите, и AMD, и Nvidia реализуют MSAA и FXAA / MLAA собственными способами. Хотя качество изображения может немного отличаться, основные классы, по сути, остаются. Просто имейте в виду, что MLAA от AMD требует больше ресурсов, но обеспечивает чуть более высокое качество по сравнению с FXAA от Nvidia. MLAA также использует немного больше видеопамяти (см наши данные по Rome II в первой части статьи), в то время как FXAA не требует дополнительной видеопамяти.

Мы считаем, что включение MSAA при 4К – это уже излишество. Вместо красивой картинки мы бы предпочли более высокую скорость частоты кадров, которая, в разрешении 3840x2160 точек, может быть очень низкой. Кроме того, в формате 4К достаточно хорошо работают FXAA и MLAA. Дело в том, что при низких разрешениях сглаживание MSAA почти необходимо, чтобы получить оптимальную чёткость, однако его значение становится более спорным при повышении пиксельной плотности.

Выбор между высокой частотой обновления при низкой задержке или более высокой точностью цветопередачи при широких углах обзора

Большие панели, как правило, основаны на двух технологиях: сверхскрученные жидкие кристаллы (TN), имеющие большую скорость, но более низкую точность цветопередачи и ограниченные углы обзора, и планарная коммутация (IPS), которая реагирует медленнее, но улучшает цветопередачу и расширяет углы обзора.

К сожалению 4K-панелей (2160p), способных поддерживать частоту обновления 120 Гц, пока нет, и, вероятно, появятся они нескоро. Причину этого мы объясним в следующем разделе. Мы считаем, что игровые дисплеи ещё несколько лет будут придерживаться разрешений 1080p - 1440p. Кроме того, IPS-панелей, работающих на частоте 120 Гц, практически не существует.

Мониторы с разрешением 1080p остаются самым выгодным вариантом, поскольку Asus PG278Q ROG Swift, предлагающий на 70% больше пикселей, стоит в несколько раз дороже. Цены на высококачественные функциональные игровые мониторы (1080p, 120/144Гц) начинаются с $280. Asus VG248QE с диагональю 24 дюйма – не самый дешёвый монитор. Однако он получил нашу награду Smart Buy в обзоре "Asus VG248QE: 24-дюймовый игровой монитор с частотой обновления 144 Гц за $400" . Среди альтернативных вариантов с разрешением 1080p хочется отметить BenQ XL2420Z/XL2720T и Philips 242G5DJEB.

Если бюджет сильно ограничен, то придётся пожертвовать поддержкой 120 Гц. Но не стоит расстраиваться. Начиная с ценового диапазона $110, на рынке имеется множество быстрых 60-герцовых мониторов с разрешением 1080p. По такой цене можно найти модели с показателем времени отклика 5 мс. Из всего многообразия выделяется популярная модель Acer G246HLAbd за $140.

Развенчиваем мифы о производительности видеокарт | DVI, DisplayPort, HDMI: сходства и различия

Современные видеокарты, как правило, имеют три различных разъёма: DVI, DisplayPort и HDMI. Чем они отличаются друг от друга? И какие лучше использовать?

Миф: все цифровые разъёмы одинаковые

GeForce GTX 780 Ti на фото выше имеет четыре выхода на дисплей. Слева находится разъём DisplayPort. HDMI находится в центре. С права два двухканальных разъёма: DVI-I (ниже) и DVI-D (выше). Чем они отличаются друг от друга?

Первый шаг в цифровой мир: DVI

DVI был введён в 1999 году на замену VGA (аналоговый интерфейс) и он хорошо справился со своей задачей. DVI представлен в различных форматах: DVI-A – полностью аналоговый, DVI-D полностью цифровой и DVI-I интегрирует в себе аналоговый и цифровой интерфейсы. Кроме того, интерфейсы DVI-D и DVI-I могут быть одно- или двухканальными.

Большинство современных видеокарт используют двухканальные интерфейсы. Представленная выше схема поможет понять, какой разъём у вашей карты. Очень важно избегать одноканальных кабелей DVI! Внешне они идентичны двухканальным кабелям, однако в их разъёмах нет четырёх центральных штырьков. Одноканальный кабель DVI не позволит использовать более высокое разрешение карты/дисплея, и вы не сразу сможете понять, почему.

На сегодня DVI является наиболее популярным стандартом подключения к ПК. Но он считается морально устаревшим, и его выход из обращения планируется в 2015 году, так что для будущих сборок лучше рассматривать альтернативный интерфейс. В отличие от более современных интерфейсов, он не умеет передавать звуковой сигнал (хотя был создан вариант, который реализует звук через USB,). Кроме того, DVI имеет самый большой физический разъём.

HDTV и HDMI

HDMI предлагает множество удобных функций, характерных для телевизоров. Интерфейс может одновременно передавать аудио- и видеосигналы. Хотя он представлен в нескольких физических размерах, путаницы с I/А/D и одно/двухканальными версиями нет, что делает его более удобным для пользователей.

Основным недостатком HDMI является то, что это проприетарный стандарт, требующий оплату за лицензию на использование. Каждый производитель, который хочет использовать HDMI в своей продукции, должен заплатить фиксированный налог, плюс лицензионную плату за единицу. Использование логотипа HDMI снижает налог, именно поэтому логотип HDMI повсеместно присутствует на упаковке различных продуктов.

DisplayPort: свобода от отчислений и дополнительные функции

Когда в 2005 году все уже понимали, что DVI же устаревает, ассоциация стандартизации видеоэлектроники (VESA) разработала на замену новый стандарт с расширенными возможностями, и в 2006 году появился DisplayPort. Как и HDMI, DisplayPort может передавать звук и видео. Кроме того, версия 1.3, выпущенная только в этом году, в настоящее время предлагает самую высокую полосу пропускания, доступную на всех разъёмах потребительских дисплеев (32,4Гбит/с, или 25,92 Гбит/с если не учитывать потери).

Внешний разъём DisplayPort

Также нужно отметить интерфейс Intel Thunderbolt, который сочетает в себе PCIe, DisplayPort и подключение к источнику питания постоянного тока в одном кабеле. Но в контексте нашей статьи этот разъем, по сути, аналогичен DisplayPort 1.1, так что мы не будем рассматривать его. Thunderbolt 2, присутствующий в MacBook Pro Retina2013 от Apple, включает в себя DisplayPort 1.2A.

Сравнение трёх цифровых интерфейсов

Кабель	Dual-link DVI	DisplayPort 1.2a	HDMI 1.4b
Макс. разрешение	2560x1600	3840x2160	2560x1600
Поддержка аудио	Нет	Да	Да
Поддержка 4k	Нет	Да	Нет
Поддержка Nvidia G-Sync	Нет	Да	Нет
Поддержка > 24 bpp	Да	Да	Да
Лиценз. Отчисления	Без отчислений	Без отчислений	0,04 цента за единицу + фиксированный налог

HDMI 2.0 и DisplayPort 1.3

В декабре 2010 года Intel, AMD и несколько других компаний обсудили отмену поддержки технологий DVI-I, VGA и LVDS в 2013 – 2015 годах, и вместо них переориентировались на DisplayPort и HDMI. Они заявили: "Устаревшие интерфейсы, такие как VGA, DVI и LVDS, уже не справляются со своими задачами, а новые стандарты, такие как DisplayPort и HDMI явно обеспечивают расширенные возможности подключения и являются более перспективными. По нашему мнению, интерфейсом для будущих мониторов является DisplayPort 1.2, а для телевизоров - HDMI 1.4a".

HDMI 2.0 был официально представлен в сентябре 2013 года, хотя продукты с поддержкой этого стандарта до сих пор встречаются редко. Интерфейс изначально поддерживает стандарт 4K с частотой 60 Гц, наряду с множеством новых функций, в основном ценных для рынка телевизоров.

Как уже упоминалось, DP 1.3 была представлен совсем недавно (так что совместимые устройства вряд ли появятся к концу этого года).Стандарт расширяет доступную полосу пропускания до 32,4 Гбит/с по сравнению с 18 Гбит/с у HDMI 2.0. Для геймеров будет интересен проект AMD FreeSync, недавно включённый в интерфейс DisplayPort 1.2a. Они представляют промышленный стандарт под названием Adaptive-Sync, включающий динамическую частоту обновления. Нам предстоит выяснить, в состоянии ли он превзойти технологию Nvidia G-Sync.

Мечтать не вредно: 4K на 120 Гц

Миф: скоро можно будет играть в разрешении 4K с частотой обновления 120 Гц.

Для того чтобы играть в 4K и 120 Гц, вам нужны два кабеля HDMI 2.0 или один DP 1.2a, а также видеокарта с поддержкой таких выходов. В настоящее время это могут предложить только GeForce GTX 980 и 970 от Nvidia. Основными преградами для реализации такой конфигурации являются полное отсутствие 120-герцовых 4К-панелей и огромная вычислительная мощность графического процессора, необходимая для обеспечения комфортной частоты кадров 60 FPS. Именно эти факторы не дают развиться данной перспективе сегодня. Ещё как минимум несколько лет придётся выбирать между играми в режиме 1440p при 120Гц и 2160р при 60 Гц.

Выводы о разъёмах дисплеев

DisplayPort обязан заменить DVI в дисплеях для ПК, поскольку он свободен от лицензионных выплат, имеет дополнительные функции, расширенную совместимость и обширную поддержку отрасли. Жизнеспособной альтернативой является HDMI, хотя он больше ориентирован на телевизоры.

На сегодня в большинстве случаев можно использовать DVI, DP или HDMI. Конкретные разъёмы вам потребуются в следующих ситуациях:

1. Вы хотите играть в разрешениях выше 2560x1600 точек. Тогда понадобится DisplayPort 1.2a.
2. Вы хотите использовать Nvidia G-Sync. Тогда понадобится DisplayPort 1.2a (поддержка только у него).
3. Вы хотите подключить несколько устройств к одному выходу (через концентратор). Тогда понадобится DisplayPort 1.2a.
4. Вы хотите передавать аудио- и видеосигнал на монитор или телевизор через один кабель. Тогда понадобится HDMI или DisplayPort
5. Вам нужна совместимость с устройствами с VGA. Тогда понадобится DVI-I (или активный адаптер).

Специфические технологии: Mantle, ShadowPlay

Сразу поясним: мы благодарны AMD и Nvidia за их новаторскую работу и стремление максимально развить возможности игровых ПК.

Низкоуровневые API: AMD Mantle

Mantle разработана с целью дать разработчикам возможность непосредственно управлять аппаратными средствами, следуя по стопам Glide. Некоторые из вас, вероятно слишком молоды, чтобы понять, почему данное сравнение так важно.

Технология Glide была представлена компанией 3dfx с целью дополнить и точно отразить графические возможности её графической карты Voodoo. Для 1990-х годов OpenGL был серьёзным вызовом для железа, а Glide имела меньший набор функций, который было проще освоить и реализовать. Основным недостатком API была его привязанность к продуктам 3dfx – аналогично тому, как сегодня Mantle привязана к железу AMD.

В конце концов, созрели DirectX и полноценные драйверы OpenGL, в связи с чем появились разнообразные дополнительные продукты (кто-нибудь помнит Riva TNT?). Эти разработки в итоге затмили роль Glide в качестве основного API.

AMD делают ставку на Mantle, что весьма интересно. При наличии уже установившихся экосистем, опирающихся на OpenGL и DirectX, необходимость в новом низкоуровневом API весьма спорна, хотя AMD утверждает, что разработчики ратуют за неё.

Сегодня поддержка Mantle реализована лишь в нескольких играх. SDK находится в бета-версии и в настоящее время ограничивается горсткой разработчиков, отобранных AMD. Наши собственные тесты (AMD Mantle: углублённое тестирование графического API ) показали, что главным преимуществом Mantle является уменьшение нагрузки на процессор, в результаты данный API наиболее полезен для конфигураций с дешёвыми процессорами в сочетании с высокопроизводительными графическими подсистемами.

Мы считаем, что успех Mantle, в конечном счёте, зависит от двух факторов:

1. Mantle достаточно легко кодировать, и разработчикам будет нетрудно портировать игры с DirectX/OpenGL.
2. Преимущества Mantle по производительности должны быть расширены на платформы для энтузиастов

Дополнительную информацию, подкреплённую результатами тестов можно найти в соответствующем обзоре, ссылка на который представлена выше.

Усовершенствованное временное сглаживание: Nvidia TXAA

Очень часто инновационные идеи длительное время остаются незамеченными. Одним из таких примеров являются технологии сглаживания MLAA и FXAA на основе постобработки, которые мы отнесли к классу B.

Дальнейшее рассмотрение сглаживания приводит нас к технологии, доступной только на Nvidia и только в несколько играх. Она основана на том, что один из самых раздражающих артефактов изображения, именуемый "мерцание", происходит из-за перемещения через кадры. Анализируя не один кадр, а их последовательность, можно предсказать, где будут появляться эти артефакты, и компенсировать их.

TXAA от Nvidia – это вариация технологии MSAA.Компания утверждает, что "TXAA использует ряд образцов внутри и снаружи пикселя, в сочетании с образцами из предыдущих кадров". Следовательно, вы можете ожидать, что качество изображения превысит качество, предлагаемое алгоритмами сглаживания класса А, но при этом придётся жертвовать ещё большими объёмами памяти и FPS.

При достаточном развитии технологии сглаживания с временной мультивыборкой могли бы стать нашим новым классом "А+". Также нам хотелось бы видеть версии MLAA / FXAA, которые при расчёте пост-обработки в дополнение к текущим кадрам используют предыдущие кадры. Готовы поспорить, что дополнительная информация хорошо повлияет на улучшение качества изображения.

G-Sync и FreeSync: отказываемся от компромиссов V-sync

Мы уже рассмотрели технологию Nvidia G-Sync в соответствующем обзоре , в нём вы найдёте более подробную информацию об этой разработке.

Мы также упомянули о технологии FreeSync, которая был внедрена в стандарт DisplayPort 1.2a, под именем Adaptive-Sync. Недавно AMD объявила, что сотрудничает с MStar, Novatek и Realtek над внедрением блоков масштабирования, способных управлять следующим поколением мониторов с поддержкой FreeSync. По данным компании новые видеокарты уже поддерживают динамическую частоту кадров в играх, и остальные участники экосистемы должны подтянуться в 2015 году.

Хочется ещё раз поблагодарить Nvidia за инновационную работу, а AMD за реализацию бесплатных открытых стандартов, которые не ударят по кошельку геймеров.

Другие специфические технологии, заслуживающие внимания

Ниже представлен список специфических технологий, которые применяются в конкретных ситуациях, например, обеспечивают работу более одного монитора или карты, стереоскопические игры, запись геймплея и так далее. Мы добавили ссылки на веб-сайт каждого поставщика для дальнейшего ознакомления.

Вычисления физики на GPU

При одинаковом уровне тактовой частоты (4 ГГц) даже Core i7-4770K в реальности даёт небольшое преимущество по сравнению с пятилетним Core i7-950 в паре с разогнанной GeForce GTX 690 . В качестве примера можете посмотреть сравнение в 3DMark . Core i7-4770K обеспечивает заметное преимущество только в тестах Physics и Combined. Чтобы выжать один дополнительный кадр в другом сравнении 3DMark , чип на базе Haswell пришлось разогнать до 4,6 ГГц. Короче говоря, в современных игровых ПК от процессоров производительность зависит незначительно. Центральный процессор, скорее всего, нужно обновить, если у вас очень старая платформа. Выбирая новую модель, обратите внимание на наш цикл статей, посвящённый лучшим процессорам для игр , в котором хорошо показано, что процессоры дороже $200 в меньшей степени оправдывают затраты.

С графическими процессорами немного другая история. Дополнительно затраченные средства обеспечивают реальную разницу в уровне производительности. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим последним анализом лучших видеокарт для игр . Одно предупреждение: несмотря на то, что конфигурации SLI/CrossFire могут быть привлекательными по соотношению цена/производительность, имейте в виду, что два GPU не всегда масштабируются линейно. И далеко не все игры поддерживают подобные технологии. Поэтому для начала лучше присмотреть одну быструю видеокарту.

Развенчиваем мифы о производительности видеокарт | Подводим итоги

Понятие производительности видеокарт окружает множество мифов и мы, конечно, не можем охватить их все. Но мы попытались развеять наиболее популярные из них и ответить на часто возникающие вопросы. Также мы частично коснулись всей экосистемы вывода изображения, частью которой являются видеокарты.

В процессе создания данного материала мы ввели два новых понятия: тесты при "40 дБ (A)", и классификация технологий сглаживания на A+/A/B, которая, по нашему мнению необходима, в свете большого числа разнообразных версий и методов сглаживания.

Мы открыли новые возможности измерения и сравнения пропускной способности видеопамяти (по нашим сведениям, этого раньше никто не делал), а также сравнения видеокарт с учётом теплового пакета и температурного троттлинга, вместо чистых измерений частоты кадров.

Мы разобрались (надеемся) в таких запутанных понятиях, как влияние PCIe на производительность, возможность возникновения узкого места на этой шине, узнали, как работает сглаживание, видеопамять, чем друг от друга отличаются разъёмы дисплея, почему разные производители предлагают проприетарные технологии и как видеокарты снижают скорость при перегреве.

Вся информация была собрана в трёх статьях. Мы надеемся, что они станут полезным справочным материалом, как для опытных сборщиков, так и для геймеров, желающих получить максимальную отдачу от своих систем. Ведь дополнительные знания никогда не бывают лишними.

Мы поговорили о понятии ценности продукта с более субъективной точки зрения, нежели в наших стандартных сравнениях цены /производительности. В процессе обсуждения наряду с уже устоявшимися понятиями средней частоты кадров, частоты кадров в динамике и даже колебаний времени кадра, были затронуты более сложные в оценке особенности, такие как специфические технологии производителей, добавляющие стоимость.

• Мы бы хотели расширить тесты на уровне звука 40 дБ(A) и добавить тесты на 50 дБ(A) для новых видеокарт, включая образцы партнёров AMD и Nvidia
• Нам бы хотелось более подробно рассмотреть новые платформы Haswell-E и последние видеокарты на базе Maxwell
• Мы бы хотели поблагодарить наших читателей, которые не устают читать длинные, технические статьи и оставлять ценные комментарии. Надеемся, что так и будет продолжаться!

03. 09.2018

Блог Дмитрия Вассиярова.

Что такое сглаживание в играх или технология комфортного изображения

Доброго времени суток, вам, мои дорогие читатели. И сегодня я подготовил материал на тему что такое сглаживание в играх. Среди геймеров этот вопрос является одним из самых актуальных. Поскольку знание нюансов используемых при этом технологий позволяет найти оптимальный компромисс между стоимостью аппаратной платформы, качеством картинки на экране и реалистичностью игрового процесса.

Откуда берутся «ступеньки»?

Сначала разберемся в терминологии. Многие привыкли, что гладкость относиться к характеристикам фактуры поверхности и определить её можно при тактильном контакте. Она менее шершавая. А значит на ее поверхности меньше элементов, выходящих за пределы какой-то условной линии. Как все это соотносится к компьютерному изображению?

Да очень просто.

Ввиду пикселизации картинки получить идеально ровную линию, не соосную с решеткой матрицы экрана, практически невозможно. Возьмите из тетради лист в клетку и, представив, что это пиксельная разбивка. Нарисуйте линию под углом в 45 или 30 градусов.

Максимум, что у вас поучится – это фигура, напоминающая ступеньки. То же самое происходит и с любыми (прямыми и кривыми) линиями на экране монитора (попробуйте в Paint). Причем это заметно даже на экранах с высоким разрешением и реально раздражает наше зрение.

Графическое «шлифование» линий

Но оказывается, данный визуальный эффект можно нивелировать, используя технологию сглаживания: нужно сделать так, чтобы края не были такими режуще четкими. И поскольку пиксели мы перемещать не можем, то достаточно, за счет использования в них промежуточных полутонов, сделать более плавный граничный переход между двумя разноцветными фигурами.

Такая технология «antialiasing», создана еще в 1972 году в Массачусетском технологическом институте. Изначально разработка Architecture Machine Group предназначалась для более комфортного (для пользователя) отображения текста.

По мере появления боле совершенного программного продукта с качественным видеоконтентом совершенствовалась и технология сглаживания. Но именно с активным развитием современных видеоигр, предназначенных для создания максимально реалистичного виртуального мира, появилось и множество методов антиалиасинга. Их комплексное использование дает действительно потрясающий эффект, однако для его достижения нужны соответствующие аппаратные ресурсы.

Чтобы получить четкое представление о технологиях сглаживания необходимо знать, что и когда является объектом программной обработки. Для начала напомню, как формируется изображение:

• математическую трехмерную модель обрабатывает видеокарта (описывает и создает и размещает образы, задействованные в изображении);
• на них накладываются текстуры, детали, тени, видеоэффекты;
• готовая трехмерная модель подвергается рендеригну, вследствие чего формируется двумерное изображение для очередного кадра.

Antialiasing можно производить как на стадии создания трехмерного пространственного образа, так и на плоской картинке, подготовленной видеокартой к отправке на экран. На что влияет выбранный способ обработки не трудно догадаться. В первом случае задействуются практически ресурсы GPU и VRAM, но ведь они для этого и предназначены. Исходя из этого, различают следующие технологии сглаживания:

Обработка с масштабированием в процессе формирования 3D образов

Первый способ SSAA (SuperSample Anti-Aliasing) был задействован еще в DirectX 7. Чтобы подобрать правильные полутона на граничных пикселях необходимо изначально создать модель в более высоком разрешении. Далее рассчитать параметры сглаживания и снова уменьшить образ с учетом прорисовки граничных пикселей. Что это дает и как работает сглаживание?

• Например, у нас есть белое поле 10 х10 пикселей в котором нарисован черный круг (для этого рисуем его циркулем, и те квадраты, в которые он попадают, закрашиваем).
• Теперь каждый наш исходный пиксель разобьем на 4-е части (то есть, образуем сетку 20 х 20) и выполним ту же операцию с рисованием круга.

• Получим ситуацию, в которой внутри исходных граничных пикселей будет закрашено 1, 2, 3 или 4 субпикселя. В соответствие с этими значениями объединяющие их исходные пиксели заливаем соответственно различными оттенками серого, с насыщенностью в 25%, 50%, 75% или снова полностью черным.

После этой операции, взглянув на наше изображение круга в сетке 10 х 10 с некоего расстояния, увидим более ровную (без «лесенки» по краям) и приятную глазу фигуру.

Чем большее увеличение мы используем для обработки, тем более точным и правильным получается наше сглаживание. На практике программно предусмотрены варианты 2х, 4х, 8х и 16х масштабирование.

Как это повлияет на железо?

Не трудно подсчитать, что для изображения 1280×1024 обработка с коэффициентом 8х потребует нагрузки на видеокарту, соответствующую модели разрешением 10240 х 8192 (не забывайте, что на данной стадии мы работаем с трехмерными изображениями). Поэтому неслучайно данный метод обработки называется Избыточная выборка сглаживания. И вы подумайте, стоит ли включать его, если у вас на ПК слабое железо

Данная технология не могла оставаться такой ресурсоемкой. И в качестве альтернативы была предложена ее версия MSAA (Multisample anti-aliasing). Ее основное отличие от предыдущей в том, что сглаживание применялось только к видимым линиям и поверхностям (что вполне логично).

В результате такой обработки обнаруживался один существенный для игровых гурманов косяк: объекты, размещенные под водой или за стеклом, выглядели более четкими и резкими.

Nvidia решила доработать MSAA и создала способ сглаживания с выборкой охвата – CSAA (Coverage Sampling anti-aliasing). Здесь активно используются программные алгоритмы обработки графики, предусмотренные в самом GPU чипе.

При этом в расчете сглаживания участвуют точки основного и фонового объекта. Такая технология существенно экономит ресурсы. Ведь для получения качественного результата ей достаточно использовать меньшую кратность увеличения образа.

На основе вышеописанных разработок NVidia создала способ, позволяющий выполнять сглаживание в контексте изменяющейся сцены. Что позволяет даже при низком фпс практически исключить дергание и мерцание отображаемых в каре объектов.

Это технология TXAA (Temporal approXimate Anti-Aliasing, Временное приблизительное сглаживание). В алгоритме, с учетом времени учитывается пиксели из предыдущих и обрабатываемых кадров с последующим цветовым усреднением.

Постобработка готовых кадров

Но совсем необязательно применять сглаживание к объемным 3D моделям. Ведь аналогичную обработку можно выполнить уже после рендеринга.

• Для обладателей слабого компьютерного железа NVidia предложило довольно эффективное решение FXAA (Fast approXimate anti-aliasing). Если верить названию, работает оно достаточно быстро, что достигается обработкой уже готовых изображений. Для контурных линий применяются математические методы обработки цвета, которые позволяют получить ярко выраженное сглаживание. Иногда даже черезчур «гладкое», ведь недостатком данного способа является чрезмерное размыливание картинки. Но все-таки получаемый результат делает изображение более приятным, чем до обработки.

• Тем, у кого вообще графическая карта не предназначена для современных игр, но имеется мощный CPU, компания Intel предлагает свой аналог вышеописанного способа MLAA . Обработка происходит медленнее, но зато разработчикам удалось избавиться от заметного размыливания.

• Учитывая тенденцию с повышению fps видеопотока, специалисты из NVidia создали специально для этих условий технологию MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing). Чтобы ускорить обработку кадров здесь используется уникальный и простой алгоритм. Внутри пикселя, через которые проходит линия контура, создается две условные точки. И в зависимости от взаимного расположения линии и маркеров устанавливается цветовое значение.

Я представил вам только самые распространенные способы антиалиасинга, которые дают представление о самом процессе обработки. На самом деле сейчас существует достаточно большое количество технологий сглаживания. Рассказ о которых займет очень много времени.

Надеюсь, статья была для вас полезной и интересной. На этом прощаюсь, удачи и приятной картинки в играх.

Уже прошло то время, когда игры впечатляли исключительно своим геймплеем: игрок давным-давно стал требовательным и, в частности, требовательным к качеству представленной на экране картинки. При этом мало кто знает, что для обеспечения высокой степени качества сегодня многими разработчиками игр используется сглаживание FXAA. Что это такое - сегодня известно далеко не всем геймерам, поэтому многие и задумываются, стоит ли вообще включать эту функцию.

Преимущественное большинство игроков прекрасно знает о том, что представляют собой так называемые лесенки по краям объектов, а также о том, как можно решить данную проблему, использовав «anti-aliansing» или просто «сглаживание».

Что такое сглаживание?

Сглаживание - это неплохое явление, так как значительно увеличивается восприятие картинки, а в современных реалиях те игры, в которых оно не использовано, в конечном итоге чаще всего оказываются освистанными. При этом неудовлетворительным остается то, каким образом реализуется сглаживание FXAA. Что это такое, многих пользователей может даже не интересовать, однако на самом деле именно реализация влияет на качество конечной картинки.

Плохая реализация часто оказывается причиной того, что целевое оборудование имеет недостаточную вычислительную мощность. Конечно, в выгодных условиях здесь оказываются те люди, которые предпочитают играть на ПК, так как в данном случае мощность оборудования непосредственно зависит от материальных возможностей его владельца, однако консольщики чаще всего довольствуются именно геймплеем, так как качество графики в преимущественном большинстве случаев на компьютерах гораздо лучше по сравнению с тем, какую графику имеют консольные игры. Однако каждый человек самостоятельно выбирает, где и на чем ему играть.

Что такое FXAA?

Сразу стоит отметить, что уже достаточно давно игроделами используется технология сглаживания FXAA. Что это такое, тогда еще не знали, но первое его использование встречается в ММО Age of Conan, а также в известном по всему миру шутере F.E.A.R. В этих играх, правда, использовалась только первоначальная версия данного сглаживания, которая на тот момент представляла собой не самое производительное решение.

В наше время в играх используется несколько иной формат FXAA. как Fast approximate Anti-Aliasing, что представляет собой более эффективное решение по сравнению с традиционной технологией MSAA. Это однопроходный пиксельный шейдер, при помощи которого обсчет результирующего кадра осуществляется еще на этапе постобработки. Данный шейдер создавался в качестве более быстрого решения, которое является менее требовательным к памяти в сравнении с вышеуказанными, однако за свои преимущества технология расплачивается точностью работы, а также качеством. Увидев это, многие могут посчитать, что технология неактуальна. На самом деле это не совсем так.

В чем преимущества этого метода?

Сглаживание FXAA отличается целым рядом преимуществ, включая улучшенное сглаживание так называемых субпикселей и спекуляров. В официальном документе разработчик данной технологии Тимоти Лоттс говорит о том, что его продукт с настройками среднего качества осуществляет постобработку кадров разрешением 1920х1200 на основе со скоростью менее одной миллисекунды.

Основные преимущества, которые имеет сглаживание FXAA, заключаются в том, какой именно здесь используется алгоритм сглаживания субпикселей, который работает более эффективно по сравнению с алгоритмом MLAA, что является вполне достаточным для работы оборудования, которое работает на уровне DirectX9. То есть в данном случае осуществляется постобработка в один проход, и самым интересным является полная независимость от того, какой используется GPU Compute API. Однако здесь есть и один минус - разработчики должны эту технологию в обязательном порядке встраивать в различные игры. В то же время традиционные технологии сглаживания работают или же, наоборот, не могут работать на уровне драйверов. Таким образом, пока программисты будут использовать в своих движках метод экспоненциального сглаживания и при этом не будут применять в своих движках код FXAA, невозможно будет добиться необходимого эффекта, так как включить код извне до недавнего времени было невозможно.

Как была решена проблема?

С течением времени было принято решение изначально ввести код FXAA в библиотеку d3d.dl, вследствие чего появилась возможность гибкой настройки результата через различные конфигурационные файлы, а также включение или же выключение FXAA при помощи кнопки . Данный набор файлов изначально копируется в директорию, где присутствует исполняемый файл приложения DX9, а это приложение при запуске будет подхватывать библиотеку, в которой присутствует нужный код. При этом, так как разработчик технологии внедрения данного кода в библиотеку изначально позаботился о том, чтобы результаты работы были помещены в лог, пользователи активно начали определять баги в работе этой технологии, которые достаточно быстро исправлялись. С течением времени появились также «инъекции» с кодом для форматов DirectX 10 и 11.

Как проверить?

Наиболее очевидно определить эффект от того, что используется метод экспоненциального сглаживания и FXAA, можно в игре World of Tanks.

Если сглаживание FXAA не используется, начинают проявляться явные «эскалаторы», и несмотря на то, что модели танков могут быть достаточно большими, а также будут отличаться приличной детализацией, артефакты проявляются очень заметно, и в особенности это касается различных тонких объектов. Технология встроенного сглаживания пытается некоторым образом смазывать края объектов, но делает это довольно посредственно, не говоря уже о том, что местами картинка может быть размытой.

В чем проявляются изменения?

После того как включается FXAA tool, результат становится налицо: артефакты полностью исчезают, однако появляется некоторая размытость картинки. Помимо этого, есть также уникальный вариант FXAA Sharpen. Разработчик технологии в одной из версий добавил фильтр резкости, который был взят из MPC-HC, при этом конечный результат оказался вполне приличным: размытости полностью исчезают, текстуры получают еще более резкий вид по сравнению с оригиналом, а «лесенки», несмотря на использование данного фильтра, практически полностью отсутствуют. Теперь вы знаете, что такое FXAA в играх типа World of Tanks. Из-за того что авторы изначально не планировали такую резкость текстуры, могло немного «выбивать» башни, но в игровом процессе это является практически незаметным.

Производительность здесь практически не уменьшается. Конечно, движок World of Tanks работает несколько удивительным образом, поэтому всплески или же, наоборот, падения производительности в конечном итоге могут проявляться буквально из ничего.

NoAA, SMAA или FXAA

Если сравнивать режимы «noAA» или SMAA и «FXAA Sharpen», то картинка значительно изменяется в лучшую сторону в последнем случае. Единственным исключением здесь является используемый фильтр резкости, который чрезмерно тонкие линии сужает еще больше, в частности, это особенно заметно в навесном прицеле артиллерии. При этом количество кадров в секунду в варианте FXAA значительно превышает предыдущий вариант.

В процессе проведения длительных тестов было определено, что при использовании FXAA производительность падает приблизительно на 10-12%, в то время как в случае, если используется метод сглаживания MSAA 4x, качество которого конкурирует на сегодняшний день с технологией FXAA, и вовсе проявляется падение производительности на 50% и более.

Update

В 2011 году появилась также настраиваемая версия инъекции, в которую были включены все вышеперечисленные варианты FXAA и их преимущества. В данной сборке присутствовало достаточно большое количество фильтров, среди которых стоит выделить:

• Размытие.
• Виньетирование.
• Насыщение цветом.
• Сепию.
• И множество других.

Все это достаточно просто настраивается через один файл, и самое полезное в данном случае: настройки без труда можно изменить даже во время игры, достаточно просто свернуть приложение, открыть редактор настроек, развернуть приложение и наслаждаться новыми настройками без необходимости перезапуска интересующего вас приложения. Таким образом, получилось полностью исключить блеклость впоследствии активации фильтра резкости, обеспечивая более четкую картину, в которой отсутствуют «лесенки» размытия и достигнуто высокое качество текстур.

Методов сглаживания придумано множество. На протяжении длительного времени они видоизменялись и улучшались. И по прошествии многих лет, их накопилось так много, что не всегда понятно пользователю и вводит его в ступор при выборе настроек в играх и приложениях. В этой статье попробуем дать описание наиболее известным, которые условно делятся на два типа:

1. когда применяются в момент формирования и построения сцены.
2. когда используется фильтр к уже готовому изображению (постобработка).

При чем, одновременно можно использовать оба метода сразу. Какой выбрать исходя из эстетических соображений и ресурсов видеокарты, решать конечно индивидуально.

Начнем с того, что AA (Anti-Aliasing, Сглаживание ) - способ устранения "ступенчатости" на краях объектов, линий, которые находятся под наклоном и не являются ни строго вертикальными и ни строго горизонтальными. Особенно "лесенка" заметна на стыках полигонов с разными цветами.
В играх может использоваться, когда видеокарте не хватает мощности для вывода изображения в высоком разрешении, где все детали плавные и приятны глазу. Если AntiAliasing отрабатывает хорошо и качественно, то из-за этого страдает производительность, падает фпс в играх. Если сглаживает плохо, то страдает графика, появляется замыливание картинки, артефакты. Поэтому, если есть возможность играть при высоком разрешении и фпс при этом падает не на много, не включайте AA, играйте на высоком. Так же из особенностей, сглаживание "лесенки" может быть включено на уровне настроек видеокарты и при этом еще и на уровне приложений. Эффект при этом "усиливается", если используется первый и второй тип сглаживания. Поэтому если собрались испытывать антиальясинг, убедитесь чтобы оно было включено где то в одном месте, дабы не получить замыленность.

Первый тип

Влияние на фпс прямое, в зависимости от метода и пропускной способности видеопамяти.

SSAA (SuperSample Anti-Aliasing , Избыточная выборка сглаживания) - Самое тяжелое, но и самое качественное и жутко нагружающее видеокарту. В ускорителях применяется регулярная маска размером от 2x1 до 4x4. От этого и появляется нагрузка, при разрешении 1920x1440 и маске 2х2 строится кадр с разрешением 3840х2880 (что требует памяти в 4 раза больше), после этого, усредняются цвета всех суб-пикселей в маске и уже после кадр сжимается и подается на вывод на экран в исходном разрешении.
Существовала технология в основном до DirectX 8, пока не появился MSAA. Из-за большого влияния на фпс от него отказались. Но так как мощность видеокарт перманентно росла, NVIDIA его вернули в строй и используется для игр с поддержкой DX9, DX10, DX11.
Хотите 60 фпс? Тогда сами сможете прикинуть под какой нагрузкой будет работать видеоадаптер. Однако, от картинки вы получите наслаждение. Данный метод рекомендуется обладателям производительных видюх для современных игр.

MSAA (MultiSample Anti-Aliasing , Множественная выборка сглаживания) - пришел на смену SSAA, потребляя меньше ресурсов, но и результат дает немного другой. Изображение по-прежнему рендерится в большем разрешении, но производительность достигнута за счет AA только краев объекта, а не всей картинки как в SSAA. Из минусов, на прозрачных полигонах (стекла, вода..) данный метод не работает, поэтому лесенку иногда можно лицезреть. И так как сглаживается только часть изображения, то можно наблюдать еще и артефакты. Плюс несовместимость с методом отложенного освещения. Нужно помнить, что MSAA выгоднее юзать на низких разрешениях. Чем оно выше, тем накладнее по ресурсам. Так же рекомендуется обладателям топовых видеокарт, с большим количеством видеопамяти.

CSAA (Coverage Sampling Anti-Aliasing , Выборка сглаживания с перекрытием) - это продолжение эволюции SSAA->MSAA->CSAA, который сохранил совместимость с алгоритмами используемых в железе. Улучшение достигнуто за счет того, что в буфер кадра передается еще информация о субсэмпле с соседнего пикселя. Что в итоге помогает рассчитать более качественное сглаживание.
При равных уровнях (4,8..) CSAA и MSAA, качество кадра всегда будет у CSAA выше, а по производительности они друг другу не будут уступать.

Другими словами:
SSAA - сглаживает всю сцену
MSAA - сглаживание происходит только по краям объектов
CSAA - за счет добавления сэмплов перекрытия, сглаживание краев объектов происходит с учетом соседних пикселей. Т.е. тут сделан упор на качество кадра, практически при том же уровне уровне нагрузки на видеокарту, что и у MSAA.

FSAA (Full Scene Anti-Aliasing, Полноэкранное сглаживание) - То же что и SSAA, но от AMD и с небольшими отличиями.

QCSAA (Quality Coverage Sampling Anti-Aliasing , Выборка сглаживания с перекрытием ) - не трудно догадаться, что это улучшенная версия CSAA, только использует вдвое больше сэмплов для анализа

EQAA (Enhanced Quality Anti-Aliasing , Сглаживание повышенного качества) - У NVidia - CSAA, у AMD - EQAA. Отличаются положениями сэмплов и в зависимости от режима их количеством.

AAA (Adaptive Anti-Aliasing, Адаптивное сглаживание) - Как известно у MSAA есть проблема при сглаживании краев на прозрачных объектах. Данный способ призван устранить такую проблему. Является синергией мультисемплинга (MSAA) и суперсемплинга (SSAA). Как можно догадаться, данный вид ресурсоемок и рекомендуется обладателям топ карт. Используется у AMD.

TrAA (Transparency Anti-Aliasing , Прозрачное сглаживание) - тоже что и AAA, только от NVIDIA.

TrAAA (Transparency Adaptive Anti-Aliasing , Адаптивное Прозрачное сглаживание) - см. TrAA

TrMSAA (Transparency Multi-Sampling Anti-Aliasing, Прозрачная множественная выборка сглаживания) - использует краевой метод (MSAA) для прозрачных объектов. Разновидность TAAA. Может обозначаться как TMAA

TrSSAA (Transparency Super-Sampling Anti-Aliasing, Прозрачная полноэкранная выборка сглаживания) - использует полноэкранное сглаживание (SSAA) для прозрачных объектов. Разновидность TAAA. Может обозначаться как TSAA

OGSSAA (Ordered Grid SuperSampling Anti-Aliasing, Избыточная выборка сглаживания с упорядоченной решеткой) - Классический SSAA в котором используется решетка с упорядоченной выборкой, выровненная по вертикали и горизонтали.

RGSSAA (Rotated Grid SuperSampling Anti-Aliasing, Избыточная выборка сглаживания с повернутой решеткой) - Все тот же SSAA, с уточнением расположения решетки наклоненной под определенным углом. Данный метод показывает качество немного лучше, чем OGSSAA, при почти горизонтальных или вертикальных краях объектов (слегка наклоненных).

SGSSAA (Sparse Grid SuperSampling Anti-Aliasing , Избыточная выборка сглаживания с разряженной решеткой ) - выборки располагаются на регулярной сетке, как в OGSSAA. Но выборка производится лишь на некоторых узлах сетки. Здесь заложен компромиссный подход между производительностью и качеством изображения. Метод используется у NVidia

JGSSAA (Jittered Grid Super-sampling Anti-aliasing, Избыточная выборка с искаженной решеткой) - каждый пиксель так же разбивается на субпиксели, но выборка сэмплов располагается случайно (Стохастическая) или со смещением внутри субпикселя.

HRAA (High-Resolution Anti-Aliasing , Полноэкранное сглаживание для высоких разрешений) - метод полноэкранного сглаживания в NVIDIA с 5-ю сэмплами. Качество как 4xSSAA, по нагрузке как 2xSSAA.

HRAA (Hybrid Reconstruction Anti-Aliasing, Гибридное сглаживание) - решение использующее лучшие практики, на основе краевого метода (MSAA, CSAA), постобработки с аналитикой и временного антиалиасинга.

EDAA (Edge Detect Anti-Aliasing, Краевое сглаживание) - так же краевой метод + обсчитываются контрастные переходы еще и на объектах и текстурах. Что в итоге сильнее садит fps. Условно можно назвать это аналогом CSAA, только от AMD. Это разновидность CFAA, описанного ниже.

CFAA (Custom Filter Anti-Aliasing , Специализированные фильтры сглаживания) - Детище AMD. Включает в себя 4 фильтра: box, narrow-tent, wide-tent, edge-detect. Каждый фильтр, это разный подход к реализации того же MSAA.
box - стандартный подход к MSAA
narrow-tent - аналог CSAA
wide-tent - так же аналог CSAA, только количество субпикселей больше в два раза
edge-detect - при проходе фильтра edge detection по отрендеренному изображению, для определенных им пикселей, которые определяются как границы полигонов или резкие цветовые переходы, используется более качественный метод антиалиасинга с большим количеством сэмплов, а для остальных пикселей с меньшим.

QAA (Quincunx Anti-Aliasing, Шахматное сглаживание) - метод от NVidia, в основе которого лежит учет не только своих субпикселей, но и данные берутся от соседних. При этом, при расчете финального цвета, свой сэмпл имеет вес больше, чем данные с соседних. В расчет берется 5 точек. По качеству 2xQSAA, приблизительно так же выглядит как 4xMSAA.

FAA (Fragment Anti-Aliasing, Частичное Сглаживание) - разработана компанией Matrox. Сглаживание применяемое к краям объектов. Отличие от SSAA и MSAA, в том, что края и сами объекты не увеличиваются в несколько раз по маске. Каждый пиксель делится на 16 частей и если покрытие полное, то пиксель отправляется в кадровый буфер, если неполное, то уходит в отдельный буфер. Такой пиксель считается фрагментированным, при чем в дальнейшем над ним проводится анализ и он видоизменяется. Такая реализация очень сильно экономит ресурсы видеокарты. Но есть и проблема, алгоритм определения краев не всегда корректно обнаруживает те самые края. Проблема с прозрачными объектами во всей красе.

TXAA (Temporal approXimate Anti-Aliasing , Временное приблизительное сглаживание) - технология от Nvidia, которая использует основу MSAA. В формуле расчета используется время, данные по пикселям из предыдущих кадров и данные из обрабатываемой сцены. После чего происходит усреднение по цвету. Это позволяет избавиться от мерцания и дерганья объектов в игре. Вдали дает качественную картинку, однако немного мылит близкие объекты и требования к ресурсам почти как для MSAA, хотя качество при тех же значениях лучше.
Со слов производителя, TXAA 2x сравнимо по качеству с 8xMSAA, но при по затратам производительности сопоставимо как с 2xMSAA, а TXAA 4x выше по качеству чем 8xMSAA, но по затратам производительности сопоставимо как с 4xMSAA. Отлично подходит для сглаживания в динамике.

TSSAA (Temporal Super Sampling Anti-Aliasing, Временная избыточная выборка сглаживания) - Этот метод, что и TXAA, только не привязан к видеокартам NVIDIA и завязана на суперсэмплинг.

Второй тип
Влияние на фпс слабое. Так называемые методы пост-обработки, когда сглаживание происходит в момент вывода изображения на экран.

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing , Быстрое приблизительное сглаживание) - разработка NVidia. Из названия видно, что это более производительное сглаживание по-сравнению с традиционным MSAA. Алгоритм использует простой способ обнаружения разрыва цветов фигур. В момент вывода изображения на экран усредняются по цвету все соседние пиксели. Это не нагружает видеокарту, но жутко мылит кадр. Далекие и затуманенные объекты в игре будут почти не узнаваемы. Такое сглаживание имеет смысл включать на слабых машинах, ноутбуках, нетбуках и прочих эконом вариантах.

MLAA (MorphoLogical Anti-Aliasing , Морфологическое сглаживание) - условный аналог FXAA. Методика придумана компанией Intel. Алгоритм, ищет пиксельные границы на каждом кадре, похожие на Z, L и U буквы и смешивает цвета соседних пикселей, входящих в каждую такую часть. Алгоритм переведен на использование процессора, а не GPU. Отсюда можно рекомендовать его обладателям слабых видеокарт и с более менее производительным процессором. Из-за более сложного алгоритма изображение получается более качественным, чем с FXAA. Имеется реализация у AMD, но технически может использовать и NVidia. Есть проблема: сглаживание не отрабатывает на прозрачных текстурах. Поэтому в довесок этой постобработки нужно подключать еще и TrAA для улучшения изображения. Время обработки занимает 0,9 мс. Так же есть методики MLAA реализованные на GPU.

SRAA (Subpixel Reconstruction Anti-Aliasing , Субпиксельное восстанавливаемое сглаживание) - новый двухпроходный алгоритм от NVidia. SRAA очень схожа с MLAA , но работает с буферами глубины и картами нормалей, из-за чего лучше определяет границы для сглаживания и затененные края. Время выполнения в целом очень низкое, основное время в алгоритме уходит на обработку затенения. На выходе могут появляться артефакты. Для сравнения на сглаживание изображения с разрешением 1280×720 методом SSAA уходит около 5-10 мс, а у SRAA примерно 1,8 мс.

SMAA (Enhanced Subpixel Morphological Anti-Aliasing , Субпиксельное морфологическое сглаживание) - комбо из MSAA/SSAA и MLAA. По сути несколько улучшенный MLAA с добавлением локального контраста и поиском паттернов. Иногда может добавляться еще и временная избыточная выборка. Ресурсов потребляет больше чем MLAA, но задействует при этом видеокарту, а не процессор.
Можно встретить разновидности:

• SMAA 1x : классический алгоритм SMAA, включающий точный поиск расстояний, работа с локальным контрастом для определения краев, геометрических объектов и поиск диагональных линий. Время обработки занимает 1,02 мс.
• SMAA T2x : SMAA 1x +техники из TSAA. Время обработки занимает 1,32 мс.
• SMAA S2x : SMAA 1x +техники из MSAA. Время обработки занимает 2,04 мс.
• SMAA 4x : SMAA 1x +техники из SSAA/MSAA и TSAA/TMSAA. Время обработки занимает 2,34 мс.
  

CMAA (Conservative Morphological Anti-Aliasing , Консервативное морфологическое сглаживание) - среднее между FXAA и SMAA 1x. Идеально подходит для слабых и средних графических процессоров. Отличие от FXAA происходит за счет обработки линий краев длиной до 64 пикселей. Используется алгоритм, с обрабатыванием только симметричных разрывов цветов, чтобы избежать ненужного размытия. Отличие от SMAA 1x происходит за счет менее полного сглаживания объектов, т.к. обрабатывается меньше типов фигур и обладает повышенной временной стабильностью, т.е меньше мерцаний объектов.