Willkommen zu einem neuen Format! Oft genug liest man in Artikeln oder Einstellungen in Videospielen irgendwelche Fachbegriffe, mit denen man nichts anfangen kann. Um ein wenig Licht in den Begriffe-Dschungel zu bringen, werde ich über die nächsten Wochen im Gamedesign-ABC* mal mehr, mal weniger bekannte Begriffe erläutern. Beginnen werde ich diese Reihe mit dem schönen Wort Antialiasing, was einem oft in Grafikeinstellungen von Videospielen begegnet. 

Kurz zusammengefasst: Was ist denn Antialiasing überhaupt?

Antialiasing bedeutet genau genommen nichts anderes als Kantenglättung, womit der Begriff schon wesentlich einfacher zu verstehen ist. Damit die Kanten in Games geglättet wirken, berechnet die Grafikkarte ein höher aufgelöstes Bild und verrechnet dieses mit der tatsächlichen Auflösung. So kann ein weicherer Übergang zwischen Objekten und der nahen Umgebung entstehen. Allerdings bedeutet dies auch, dass die Grafikanforderungen deutlich steigern, was zu Lasten der im PC verbauten Komponenten geht. Im Klartext wird beispielsweise für 2xAA weniger geleistet als bei 8xAA. Die Zahl vor AA benennt übrigens den Multiplikator, mit welchem die Kantenberechnung im Vergleich zur gewählten Auflösung stattfindet, das AA steht für Antialiasing.

Solltet ihr euch unsicher sein, welche Einstellungen für euren Computer überhaupt machbar sind, fangt mit der niedrigsten Möglichkeit an und arbeitet euch hoch. Fängt das Gameplay an zu ruckeln oder weist extreme Unschärfe auf, solltet ihr den Faktor wieder reduzieren. Habt ihr die bestmögliche Einstellung gefunden, sieht das Bild deutlich gleichmäßiger aus, da scharfkantige Objekte etwas weicher und natürlicher dargestellt werden. Besitzt ihr einen leistungsstarken Gaming-PC müsst ihr euch in den meisten Fällen nicht lange mit Antialiasing aufhalten, hier könnt ihr einfach die höchste Stufe wählen.

Was bedeuten die verschiedenen Bezeichnungen in den Einstellungen?

Oftmals stehen bei der Auswahl von Antialiasing solch kryptische Dinge wie MSAA, FXAA, TAA und verschiedenes Anderes. Diese Dinge bezeichnen unterschiedliche Verfahren zur Kantenglättung. Inzwischen gibt es auch Mischformen dieser Verfahren, Nvidias MFAA zum Beispiel. Ausführlich über jedes Verfahren zu schreiben würde hier definitiv den Rahmen sprengen, weshalb ich einiger der für mich Interessantesten ausgesucht habe; falls Interesse an anderen Verfahren besteht, meldet euch einfach in den Kommentaren.

SSAA und MSAA

SSAA (Supersampling) und MSAA (Multisampling) sind die ältesten Methoden zur Kantenglättung. Beide Methoden berechnen eine höhere Auflösung als gewählt, um Treppcheneffekte zu vermeiden. SSAA berechnet hierbei das gesamte Bild, was eine präzise Farbgebung für jeden einzelnen Pixel erlaubt. Diese Methode kostet allerdings ordentlich Ressourcen.

MSAA hingegen berechnet die Polygonkanten neu, was weniger exakte Ergebnisse liefert als SSAA. Diese Methode spart jedoch Leistung, weshalb auch etwas schlechtere Computer mit dieser Art der Kantenglättung besser zurecht kommen. Somit wirkt sich diese Methode deutlich leistungssparender auf die Grafikkarte aus als SSAA.

Beide Methoden arbeiten sehr zuverlässig, doch gerade wegen der vergleichsweise hohen Leistungsanforderungen werden sie zunehmend weniger genutzt. Besonders bei einer kleinen Einstellung, bspw. 2xSSAA, ist der Unterschied zum normalen Bild ohne Kantenglättung noch sehr gering, weshalb eine hohe Einstellung zum optimalen Bild notwendig ist.

Ein weiteres Problem bei MSAA sind die Probleme mit bestimmten Techniken zur Bildberechnung. Dieses Verfahren harmoniert mit diesen Techniken leider nicht richtig, was zu Grafikfehlern oder Frameeinbrüchen führt. Deshalb verliert auch diese leistungssparende Technik zunehmend an Bedeutung.

 

 

Downsampling

Downsampling funktioniert prinzipiell wie Supersampling, der Unterschied liegt jedoch in dem großen Vorteil, dass es sich über die Treiber von Grafikkarten nutzen lässt, was zu zuverlässigen und guten Ergebnissen führt. Nvidia nennt dieses Verfahren DSR („Dynamic Super Resolution“), bei AMD wird man von VSR („Virtual Super Resolution“) lesen.

Beim Downsampling wird nun wieder das Spielgeschehen in einer höheren Auflösung als tatsächlich gewählt berechnet. Im Anschluss wird dieses Bild auf die maximale Auflösung des Monitors herunterskaliert, wodurch es beispielsweise möglich ist, 4K auf einem Full-HD-Monitor zu genießen.

Die Grafik wird nicht wirklich in 4K dargestellt, dennoch sieht das ausgegebene Full-HD deutlich besser aus. Dies liegt daran, dass das gesamte Bild geglättet wirkt, statt nur Polygonkanten zu glätten. Doch auch das Downsampling verbraucht viel Leistung und kommt zudem nicht gegen jede Form von Kantenflimmern an.

Leistungssparender: SMAA

SMAA steht für Enhanced Subpixel Morphological Anti Aliasing und ist ein Open-Source-Projekt auf AMDs MLAA. Das Ziel hierbei ist, ähnlich gute Bildqualität wie bei MLAA zu erreichen und dabei weniger Leistung zu verbrauchen. Dies kann funktionieren, weil die Erkennung der Kanten anhand des fertig gerenderten Bildes stattfinden.

SMAA steht nur sehr selten in den Spieloptionen zur Verfügung. Zur Aktivierung benötigt ihr spezielle Tools wie SweetFX. Der Aufwand lohnt sich dennoch, da SMAA tatsächlich kaum Leistung verbraucht und bis auf minimale Unterschiede wie 4xMSAA wirkt. Leider werden Tools wie SweetFX in Multiplayertiteln manchmal leider fälschlicherweise als Cheat erkannt wird.

MFAA

MFAA ist Nvidia neuer Kantenglättungsmodus, welcher bei Grafikkarten ab der Maxwell-Generation (sprich: Geforce GTX 980 oder höher) aktiviert werden kann.

Hierbei werden die Polygonkanten mit 2xMSAA geglättet und die geglätteten Teile aufeinanderfolgender Bilder mit Filtern zusammengelegt. Das erzielt einen optischen Effekt von 4xMSAA, verbraucht allerdings nur Leistung von 2xMSAA.

Insgesamt funktioniert diese Technik sehr zufriedenstellend und hält was sie verspricht. Allerdings wird dieser die zunehmende Ausmusterung von MSAA in Spielen zum Verhängnis, was Schade um die sehr gute leistungssparende Alternative ist.

 

 

Dies waren nur einige der möglichen Kantenglättungstechniken, die ich allerdings am Interessantesten fand. Ich hoffe, mehr Klarheit in den Antialiasingdschungel gebracht zu haben. Wenn ihr noch Fragen oder Wünsche zu neuen Artikeln im Gamedesign-ABC habt, lasst es mich wissen.


0Quelle(n): chip.de, gamestar.de

*Gamedesign bezieht sich nicht zwingend auf Gamedesign im wörtlichen Sinne, sondern kann zusätzlich ähnliche Themen behandeln. Themenwünsche sind gern gesehen.

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden /  Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden /  Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden /  Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden /  Ändern )

Verbinde mit %s