Radeony X800Pro/XT i GeForce seria 6800 - nowa generacja kart

Strona 2 - ATI R420

U ATI wszystko jest HD
Idąc z duchem czasu, po sukcesach telewizji HDTV (High Definition Television) zwiększającej rozdzielczość obrazu TV (oczywiście nie w Polsce), dającej jakość porównywalną z DVD przyszła pora na wykorzystanie magicznego HD w grach. I tak zamiast SmothVision 2.1, SmartShader 2.1 i HyperZ III+ mamy SmothVision HD, SmartShader HD i HyperZ HD. Według marketingu ATI oznaczać to ma komfortowe granie w wysokich rozdzielczościach z wykorzystaniem filtrowania anizotropowego i pełnoekranowego wygładzania krawędzi. Przechwałki czy rzeczywistość ? Sprawdzimy.

R420

Jak już pisałem wcześniej, R420 jest rozwinięciem architektury R300. Zwiększono w nim liczbę potoków renderujących z 8 do 16 (w modelach X800Pro 4 są zablokowane). Urosła też ilość procesorów cieniowania wielokątów (Vertex Shaderów) z 4 do 6. Wciąż jednak mamy tu do czynienia z wersją 2.0.
Pojawiły się też usprawnienia w procesorze pikseli (Pixel Shader). Zwiększono limit instrukcji ze 120 do 1536 (po 512 na instrukcje wektorowe, skalarne i teksturowania), powiększono takżę liczbę rejestrów tymczasowych z 12 do 32.
Bufor-F, który pojawił się w układzie R350, odpowiedzialny jest za zapamiętywanie programów dla Pixel Shadera na wyjściu z potoku pikseli i udostępnia je do ponownych obliczeń. Do tej pory bufor ten przechowywał zawartość całej klatki, teraz tylko faktycznie obrabiane piksele (HyperZ HD). HyperZ pracuje teraz także w wysokich rozdzielczościach 1600x1200 i 1920x1080, co wraz ze wzrostem liczby potoków renderujących ma korzystny wpływ na na wydajność renderingu. Pixel Shader wciąż jednak działa w wersji 2.0.

To, co do tej pory widzieliśmy to czyste zabiegi kosmetyczne. Nowością jaką wprowadza R420 jest kompresja map wektorów normalnych 3Dc ogłoszona przez ATI jako standard otwarty możliwy do implementacji bez żadnych licencji. Firma zabiega też o to, aby 3Dc włączone zostało do bibliotek DirectX, ale czy tak się stanie tego jeszcze nie wiemy.

3Dc

Przykład:
Na początku tworzony jest szczegółowy model twarzy składający się z 15000 wielokątów. Dla potrzeb gry jest to jednak za dużo. Tworzony więc jest model uproszczony składający się z 1000 wielokątów. Następnie wyliczana jest różnica pomiędzy obydwoma modelami. Ta różnica przekształcana jest następnie w teksturę - mapę normalną.
W procesie renderingu pixel shader nakłada tą teksturę na piksele modelu uproszczonego twarzy. W efekcie otrzymujemy obraz zbliżony do oryginału. Nie tak dobry jak oryginał ale zdecydowanie lepszy niż model uproszczony.
Według ATI mapy normalne mogą być kompresowane przy współczynniku 4:1 z minimalną utratą jakości.
Zalety:
- zwiększenie jakości obiektów bez zwiększania ilości wielokątów
- szybsze działanie gier przy tej samej jakości obrazu
Wady:
- zbyt duża kompresja wpływa ujemnie na jakość obrazu
- konieczność stosowania większej ilości danych (mapy normalne !), a więc i wymagana większa przepustowość pamięci
Tak więc wprowadzenie tej innowacji może nam przynieść albo wyższą wydajność przy zachowaniu tej samej jakości obrazu albo lepszą jakość obrazu przy zachowaniu podobnej wydajności.

SmoothVision HD czyli Temporal AA
Pełnoekranowe wygładzanie krawędzie jest w kartach ATI bardzo dobre ale może być jeszcze lepsze. Chodzi tu o tymczasowe wygładzanie krawędzie (Temporal Antialiasing).

Efekt opiera się na oszukaniu ludzkiego oka.
Założenia są takie. Jeśli dostatecznie szybko będziemy wyświetlać obraz, w którym na zmianę jego klatki będą wygładzane poprzez dwa różne próbkowania, to w efekcie ludzkie oko zobaczy go jako nałożenie się obu próbek.
Bardziej zwięźle. Metoda wygładzania rzeczywistego FSAAx2 z zastosowaniem Temporal AA da efekt taki jak FSAAx4. Jest to dość ciekawa funkcja z tego względu, że taki Temporal MSAAx4 kosztuje kartę tyle samo wydajności co FSAAx2.
Aby efekt zadziałał i rzeczywiście przyniósł polepszenie jakości grafiki wymagane są dwie rzeczy:
- włączone V-Sync (czekanie na synchronizację pionową)
- ilość wyświetlanych klatek na sekundę 60 lub więcej
Jeśli ilość klatek spadnie poniżej 60, temporal AA wyłączy się gdyż przy niższej wartości oko ludzkie wychwyciłoby efekt jako pogorszenie jakości (migoczące krawędzie).
Temporal AA dostępny też jest dla kart opartych o architektórę R3xx czyli od Radeona 9500 w górę.
Filtrowanie anizotropowe odbywa się z próbkowaniem x2, x4, x8, x16 z filtrowaniem dwuliniowym (szybciej) lub trzyliniowym (lepiej). Możliwe też jest mieszanie obu trybów tak aby uzyskać najwyższą wydajność i jakość.

VideoShader HD
Układ R420 posiada sprzętową akcelerację dla formatów MPEG 1,2,4 i Windows Media Video 9. Potrafi też w czasie rzeczywistym obrabiać wyświetlany obraz, filtrować go, dokonywać korekty jasności i usuwać bloki powstałe w wyniku dużej kompresji. Potrzebny jest jednak odtwarzacz programowy potrafiący obsłużyć te opcje.

Skoro wszystko jest HD to nie inaczej ma się sprawa z wyjściem TV, potrafiącym współpracować z telewizorami HDTV po podłączeniu karty odpowiednim do tego kablem.