(M)ein spätes Plädoyer für Transparenz Multisampling Antialiasing

[Sonyfreak]

Transparenz Multisampling Antialiasing ist eigentlich schon ein alter Hut, aber da ich von dem Verfahren nach wie vor begeistert bin und es offensichtlich nicht sonderlich viel genutzt wird, schreibe ich die folgenden Zeilen. Im Gegensatz zu der häufiger eingesetzten Supersampling-Variante, kostet TMSAA kaum Leistung, bringt aber bei vielen (älteren) Spielen einen großen optischen Gewinn. :)

Die folgenden Screenshots zeigen eine Szene aus Skyrim mit viel Vegetation. Sämtliche Screenshots wurden mit einer Auflösung von 2560x1440 Punkten mit 4xMSAA und 16xAF angefertigt.

4xAA => ~59fps
http://s16.postimg.org/8r3x7mz01/4x_AA.jpg (http://postimg.org/image/8r3x7mz01/)

Das Zuschalten von TMSAA kostet hier nur einen Frame pro Sekunde, verbessert die Bildruhe und den Gesamteindruck der Szene allerdings erheblich. Gras und Bäume wirken weniger kantig und auch die Blätter sind deutlicher zu erkennen.

4xAA + TMSAA => ~58fps
http://s30.postimg.org/tc9yrvdul/TMSAA.jpg (http://postimg.org/image/tc9yrvdul/)

Verwendet man statt TMSAA Supersampling mit einem 4-fachen Sparsed Grid Anteil, so wirkt das Bild noch ein Stückchen besser, allerdings fällt die Framerate auch auf einen Wert von 45fps ab.

4xAA + 4xSGTSSAA => ~45fps
http://s12.postimg.org/wie6o2ard/TSSAA.jpg (http://postimg.org/image/wie6o2ard/)

Zum Schluss gibt es noch die Möglichkeit, die beiden Varianten TMSAA und TSSAA zu kombinieren. Das Ergebnis wirkt meiner Meinung nach noch ein winziges Bisschen ruhiger, während sich bei der Framerate nichts ändert.

4xAA + 4xSGTSSAA + TMSAAA => ~45fps
http://s1.postimg.org/rvbc959bv/TSSAAplus.jpg (http://postimg.org/image/rvbc959bv/)

Ich hoffe mein Plädoyer für TMSAA weckt in dem einen oder anderen Leser die Lust, dieses Nischenverfahren auch einmal auszutesten. Es würde mich freuen, wenn dem so wäre. Aktivieren lässt es sich übrigens ganz einfach im Treiber oder auch im Nvidia Inspector. :wink:

mfg.

Sonyfreak

[aths]

Lol. In einer sehr ähnlichen Szene habe ich Transparenz-AA ebenfalls getestet. Gerade wenn man nahe rangeht, ist das Supersampling-Verfahren besser.

[y33H@]

Bei nur 4x MSAA ist Vsync an?

[Tobalt]

Bevor ich mir jetzt irgendwelche standbilder ansehe: was ist der unterschied in der technischen herangehensweise? Ich schätze mal tsaa? Betreibt für texturen mit alphanteil generell ssaa? Aber was macht tmaa ? Einen edge detect innerhalb der textur?

[Timbaloo]

Also bei den letzten beiden Bildern kann ich beim besten Willen keinen Unterschied erkennen. Wenn man den statischen Baum links oben im Bild vergleicht würde ich frech behaupten, dass das Ergebnis identisch ist.

[Sonyfreak]

Lol. In einer sehr ähnlichen Szene habe ich Transparenz-AA ebenfalls getestet. Gerade wenn man nahe rangeht, ist das Supersampling-Verfahren besser.TSSAA ist natürlich schicker, kostet aber auch deutlich mehr Leistung. Aber der Unterschied zwischen den ersten beiden Bildern ist - gerade in Bewegung - sehr beachtlich, gerade weil man trotz der komplexen Szene nur 1fps verliert. Transparenz Multisampling Anti Aliasing kann man daher wirklich immer aktiviert lassen, ohne sich Sorgen ob des Performanceverlustes machen zu müssen.
Bei nur 4x MSAA ist Vsync an?Nein, kein VSync bei 60 Bildern pro Sekunde.:smile:
Bevor ich mir jetzt irgendwelche standbilder ansehe: was ist der unterschied in der technischen herangehensweise? Ich schätze mal tsaa? Betreibt für texturen mit alphanteil generell ssaa? Aber was macht tmaa ? Einen edge detect innerhalb der textur?Ich bin leider kein Spezialist, aber ich habe diese Präsentation (http://sarahtariq.com/Chapter3-HairCourseNotes_AntialiasingAndTransparency.pdf) gefunden, die einiges erklärt. Des Weiteren habe ich noch folgenden relativ neuen Artikel bei Beyond3D (http://www.beyond3d.com/content/articles/122/1) entdeckt, der die Grundlagen von Anti Aliasing an sich behandelt.
Also bei den letzten beiden Bildern kann ich beim besten Willen keinen Unterschied erkennen. Wenn man den statischen Baum links oben im Bild vergleicht würde ich frech behaupten, dass das Ergebnis identisch ist.Ich bin der Meinung, dass es funktioniert und man in manchen Fällen schon einen Unterschied erkennen kann. Vielleicht ist es aber auch nur Einbildung. :redface:

Hier ein Vergleich von TSSAA einmal ohne und einmal mit TMSAA auf 300%:
http://s18.postimg.org/ozc2eys7p/TSSAA.jpg (http://postimg.org/image/ozc2eys7p/) http://s1.postimg.org/6ir4djwmz/TSSAAplus.jpg (http://postimg.org/image/6ir4djwmz/)

mfg.

Sonyfreak

[robbitop]

TMAA ist AFAIK Stand der Technik. In soziemlich allen Spielen mit MSAA Unterstützung wird auch Alpha-to-Coverage genutzt und damit wird MSAA auch auf Alphatests appliziert. Völlig ohne das Controlpanel oder den Inspector zu nutzen. (bei Skyrim war das vermutlich noch nicht der Fall)

[y33H@]

Nein, kein VSync bei 60 Bildern pro Sekunde.Skyrim lockt auf 60 fps, hast du das deaktiviert?

[M4xw0lf]

Skyrim lockt auf 60 fps, hast du das deaktiviert?
Offensichtlich nicht.

[Raff]

Ich hoffe mein Plädoyer für TMSAA weckt in dem einen oder anderen Leser die Lust, dieses Nischenverfahren auch einmal auszutesten. Es würde mich freuen, wenn dem so wäre. Aktivieren lässt es sich übrigens ganz einfach im Treiber oder auch im Nvidia Inspector. :wink:

mfg.

Sonyfreak

TMSAA ist eine schöne Ergänzung. Das Hauptproblem ist, dass es so selten ordentlich funktioniert – Skyrim ist eine löbliche Ausnahme.

MfG,
Raff

[Sonyfreak]

TMAA ist AFAIK Stand der Technik. In soziemlich allen Spielen mit MSAA Unterstützung wird auch Alpha-to-Coverage genutzt und damit wird MSAA auch auf Alphatests appliziert. Völlig ohne das Controlpanel oder den Inspector zu nutzen. (bei Skyrim war das vermutlich noch nicht der Fall)Das wusste ich nicht. Schön zu hören, dass es mittlerweile breiter eingesetzt wird. :)
Skyrim lockt auf 60 fps, hast du das deaktiviert?
Offensichtlich nicht.Wie ich bereits sagte, liegt keine Frameratenbegrenzung auf 60 Bildern pro Sekunde vor. TMSAA braucht tatsächlich nur so wenig Leistung. Wer mir nicht glaubt darf selber nachmessen. ;)
TMSAA ist eine schöne Ergänzung. Das Hauptproblem ist, dass es so selten ordentlich funktioniert – Skyrim ist eine löbliche Ausnahme.Bei älteren Titeln funktioniert es eigentlich ziemlich häufig. Die aktuellen haben ja leider generell ein Problem mit den herkömmlichen AA-Techniken. :(

mfg.

Sonyfreak

[y33H@]

Ich weiß, wie wenig TMSAA zieht, habe das früher (vor A2C bei MSAA in vielen) Engines gerne genutzt, zB bei Oblivion. Wollte nur wissen, weil so Messungen gerne mal mit Lock/Vsync gemacht werden.

[Sonyfreak]

Ich weiß, wie wenig TMSAA zieht, habe das früher (vor A2C bei MSAA in vielen) Engines gerne genutzt, zB bei Oblivion. Wollte nur wissen, weil so Messungen gerne mal mit Lock/Vsync gemacht werden.Eine Angabe von 59 oder 60fps ist im Normalfall auch wirklich sehr auffällig. :biggrin:

mfg.

Sonyfreak

[Niall]

Das Hauptproblem ist wohl dass bei neueren Spielen fieses Shader-Aliasing draufkommt. Und dem juckt es dann leider herzlich wenig wie oft die Alphakanäle hin und her und gegengerechnet werden. Dann landest du zwangsläufig wieder beim harten Downsampling und wenn die Engine es gut mit dir meint SGSSAA. :(

Ich bin derzeit bei allen Spielen für die die Leistung nicht reicht oder schlicht bessere Modi nicht nicht unterstützt werden mit SMAA fein.

Far Cry 4 bspw. ist mit TXAA ein Witz, MSAA greift logischerweise nur Polykanten und SMAA in Kombination mit leichtem SweetFX Lumasharpen reicht vorerst. (Bei Downsampling merke ich direkt die 3GB VRAM :freak: )

[robbitop]

Erinnert sich noch jemand an den EATM TMAA Mode von ATI zu R5xx/R6xx Zeit? Speziell in Oblivion war das ein super genialer Modus. Die Blätter der Bäume wurden perfekt geglättet (viel besser als mit "herkömmlichen" TMAA Methoden) und es hat fast nichts gekostet.
Allerdings war es damals schon häufig nicht kompatibel mit vielen Spielen.



Far Cry 4 bspw. ist mit TXAA ein Witz
Kannst du das genauer ausführen? Wieso ist TXAA in FC4 ein Witz?

[aufkrawall]

*gähn*
4k Monitor und temporales SMAA, fertig ist die Kiste. :P
Gerade bei dem Alpha-Gemüse eine Offenbarung.

[Sonyfreak]

*gähn*
4k Monitor und temporales SMAA, fertig ist die Kiste. :P
Gerade bei dem Alpha-Gemüse eine Offenbarung.
Switching to 2Tx SMAA helps address these problems to a certain extent, further smoothing out jagged outlines, especially on foliage. Unfortunately, using this level of SMAA can result in an oddity that is more noticeable at lower framerates: moving foliage, like waving grass, can leave ghostly trails. This is captured in the screenshots above, where you can see that the moving grass at the bottom left of the screen has double outlines.

Upping the SMAA to 4x improves aliasing once again, most noticeable in our screenshots by looking at the railings at the right just above the gun, and the bush just to the left of center. Once again, you may notice ghosted outlines from moving foliage at lower framerates with this level of SMAA. (http://www.tweakguides.com/Crysis3_6.html)Ja, klingt zauberhaft. :rolleyes: Ich liebe Post Processing Anti Aliasing und Blur Filter. :P

mfg.

Sonyfreak

[aufkrawall]

Liegt an der Einstellung des Filters. Man kann es bei etwas schlechterer Glättung auch wesentlich weniger blurren lassen, was in CoD: AW der Fall ist.

[robbitop]

*gähn*
4k Monitor und temporales SMAA, fertig ist die Kiste. :P
Gerade bei dem Alpha-Gemüse eine Offenbarung.
4K Monitor ist generell eine sehr schöne Sache! :up:
Eben weil deutlich mehr Details dagestellt werden können. Auch SMAA T2x und 4x ergeben wirklich gute Resultate für das was sie kosten.

Aber das Ergebnis ist natürlich nicht mit 8x SGSSAA zu vergleichen (welches ja heute leider kaum noch anwendbar ist und natürlich wesentlich teurer).

SMAA T2x ist aus P/L Sicht wirklich extrem gut!

TXAA ist vergleichbar mit SMAA 4x - hat also noch MSAA Anteil, der auch entsprechend kostet. SMAA 4x ist auch deutlich teurer als T2x. Allerdings bindet TXAA noch einen breiteren Downsamplingfilter ein, der zu einer höheren Bildruhe führt. Allerdings auf Kosten der Bildschärfe. Das könnte allerdings bei 4K (+zusätzlichem Lumasharpen) zu vernachlässigen sein - am Ende ist das Bild dann ruhiger als SMAA 4x.

[aufkrawall]

TXAA scheint allerdings keinen wirklichen Kantenglättungs-PP-Pass zu haben, was dazu führt, dass durch das durch DR & PP ausfallende MSAA, Kanten übrig bleiben, die, außer durch den unsäglichen Blurfilter, gar nicht bearbeitet werden (außer in Bewegung). Finde ich sehr dämlich.

SMAA2xT allein hinterlässt fast keine sichtbaren Treppen mehr (außer bei Textur- oder Shader-Übergängen bei feiner Geometrie) und + 4xDS flimmert der meiste Content schon weniger als mit 4xSGSSAA, so lange keine fiesen Flimmershader im Spiel sind.

Mit 4k entschärft sich halt das Problem mit feiner Geometrie nochmal deutlich.
Mit hohen fps fällt der Motion Blur vom temporalen Filter auch viel weniger auf als mit niedrigen.
TXAA hat ja auch einen vergleichbaren temporalen Filter, der ebenfalls zusätzlichen Motion Blur mit sich bringt.

Btw:
Inject-SMAA ist nur minimal teurer als Inject-FXAA bei gleichzeitig besserer Glättung und Schärfe. Der Kompromiss ist, den Threshold extrem niedrig zu setzen, dafür aber massig Search-Steps einzusparen (etwa 10 und 4 diagonale, evtl. noch corner rounding 100%).
Das Inject-SMAA von SweetFX 2.0, das auch den Depth-Buffer nutzt, hat bei mir leider noch nicht richtig funktioniert. Das muss ich mir mit lauffähigem Spiele-PC nochmal anschauen.

[Sonyfreak]

Wärst du eventuell bereit einen Bildvergleich mit deinen Einstellungen zu machen? :)

mfg.

Sonyfreak

[aufkrawall]

Hab gerade nur eine 4670 und danach würde ich lieber mal wieder zocken, anstatt nur irgendein VRAM- oder BQ-Gedöns zu testen. :redface:
Kann schon seit zwei Wochen nicht mehr richtig spielen.

[Sonyfreak]

Verstehe. Na vielleicht geht es sich in ein paar Wochen mal aus. :)

mfg.

Sonyfreak

[robbitop]

TXAA scheint allerdings keinen wirklichen Kantenglättungs-PP-Pass zu haben, was dazu führt, dass durch das durch DR & PP ausfallende MSAA, Kanten übrig bleiben, die, außer durch den unsäglichen Blurfilter, gar nicht bearbeitet werden (außer in Bewegung). Finde ich sehr dämlich.
Ich habe kurz recherchiert und tatsächlich wird nichts von einem PP-AA Teil bezüglich TXAA geschrieben.
Allerdings sollte in Spielen, die TXAA implementiert haben, MSAA auch funktionieren. Da gehe ich mal von aus.
DR bedeutet ja heute nicht mehr, dass MSAA nicht greift. Das geht seit spätestens DX11 wieder, wenn der Entwickler es entsprechend vorsieht. Ist aber halt teuer.

Was ich aber sagen muss, ist dass TXAA das Bild wirklich wahnsinnig beruhigt. Deutlich mehr als SMAA T2x. Und sofern MSAA greift, sehen die Kanten IMO auch gut aus.

SMAA2xT allein hinterlässt fast keine sichtbaren Treppen mehr (außer bei Textur- oder Shader-Übergängen bei feiner Geometrie) und + 4xDS flimmert der meiste Content schon weniger als mit 4xSGSSAA, so lange keine fiesen Flimmershader im Spiel sind.
Für das Entflimmern ist OGSSAA und SGSSAA in etwa gleich gut. Allerdings wenn man noch einen temporalen Filter dazusetzt, wird es natürlich noch ruhiger.

Bspw sieht Ryse mit TempAA + 4xDS bei mir @1440p so böse glatt, geleckt und ruhig aus, dass es schon beeindruckend ist.


Btw:
Inject-SMAA ist nur minimal teurer als Inject-FXAA bei gleichzeitig besserer Glättung und Schärfe. Der Kompromiss ist, den Threshold extrem niedrig zu setzen, dafür aber massig Search-Steps einzusparen (etwa 10 und 4 diagonale, evtl. noch corner rounding 100%).
Das Inject-SMAA von SweetFX 2.0, das auch den Depth-Buffer nutzt, hat bei mir leider noch nicht richtig funktioniert. Das muss ich mir mit lauffähigem Spiele-PC nochmal anschauen.
Wirklich genial wird es, wenn wir mittels Reshade endlich SMAA T2x injecten können. :D (ich hoffe, die bekommen das auch auf AFR Setups zum Laufen)

[aufkrawall]

Wird wohl leider nicht vergleichbar gut werden wie SMAA 2xT von der App selber:
http://reshade.me/forum/general-discussion/69-access-to-previous-frames?start=18#1300

Aber sicher immer noch besser als Post-AA von der App ganz ohne temporale Komponente.
Häufig kommt ja leider immer noch ganz normal schnödes FXAA zum Einsatz.

[robbitop]

Klingt als wäre es für sie schwierig Zugriff auf die vergangenen Frames zu haben.

Schade...