Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Intel HD Graphics 3000 a kvalita anizotropní filtrace: 10 let za konkurencí

Intel HD 3000 IGP AF 16× (techreport.com)
Intelu se podařilo s integrovaným grafickým čipem procesoru Sandy Bridge dostat konkurenci tak blízko, jako ještě nikdy. Výkon i technologická stránka je velice blízká nejlevnějších dedikovaným („slotovým“) produktům AMD i Nvidie, a tak se celkem pozapomnělo, že existuje ještě jedna stránka, kterou je třeba prověřit. Kvalita obrazu. Ani není divu, v posledních letech se ATI/AMD a Nvidii dařilo držet laťku na prakticky totožné úrovni a pokud se vyskytla nějaká podivnost, zpravidla byla způsobena jen chybou ovladačů. U Intelu je to ovšem jinak…

Scott Wasson, redaktor serveru TechReport se rutinně podíval na kvalitu anizotropní filtrace a zjistil celkem zajímavou věc. Integrovaných grafický procesor Intel HD 3000 používá silně úhlově optimalizovanou anizotropní filtraci, která žádané úrovně (16×) dosahuje pouze ve čtyřech konkrétních úhlech: 0°, 90°, 180° a 270°. Pro lepší představu: tyto úhly korespondují s hranami obrazovky, což ve hrách tradičně odpovídá kombinaci strop, podlaha a stěny v interiérech.

Metody s výraznými úhlovými optimalizacemi byla běžně používané v začátcích hardwarové anizotropní filtrace kolem roku 2000. Důvodem tehdy byla především implementace: Rozpočet tranzistorů na návrh čipu byl značně omezený a tímto přístupem se dalo opravdu hodně ušetřit (samozřejmě platilo, že počet tranzistorů ~ plocha čipu ~ výrobní náklady). Z hlediska kvality to tehdy nebyl ze dvou důvodů problém. Většina 3D prostředí byla velmi jednoduchá, šlo nejčastěji o interiéry, kde prakticky všechny povrchy odpovídaly zmíněným úhlům (strop, podlaha, stěny), kde koncept dosahoval maximální kvality. Druhým důvodem bylo, že jakákoli anizotropní filtrace byla lepší než žádná (což byl až do roku 2000 standard), takže ať byla lepší nebo horší, stále znamenala zlepšení.

ATi Radeon 7000 - 7500 AF 16× ATi Radeon 8500-9200 AF 16×
ATI Radeon 7000-7500 (DX 7)
výrazné úhlové optimalizace
ATI Radeon 8500-9200 (DX 8.1)
stejný koncept, drobná zlepšení
maxima v úhlech 0/90/270/360°

Úhlové optimalizace, které dosahovaly maxima jen ve čtyřech konkrétních úhlech, se týkaly například Radeonů 7000 (karty pro DirectX 7) a 8000 (karty pro DirectX 8.1). Další generace (GeForce 6 a 7, Radeony 9500 až X850) také stavěly na úhlových optimalizacích, ale ty již byly o něco slabší a maxima dosahovaly nejen v násobcích 90°, ale i 45° (tzn. v osmi úhlech).

Nvidia GeForce 6000 - 7000 AF 16× ATi Radeon 9500 - X850 AF 16×
Nvidia GeForce 6000 a 7000 (DX 9.0c)  ATI Radeon 9500-X850 (DX 9.0a/b)
maxima je dosahováno častěji, ve dvojnásobném počtu úhlů (0/45/90/135/180/225/270/315°)

Další generace úhlové optimalizace odstranily prakticky zcela - ve hrách se objevovala složitější prostředí, rozsáhlé exteriéry s nerovným povrchem, spousta vegetace a složité architektury, jejichž úhly byly skutečně všemožné a stalo se neakceptovatelným, aby například svah jedné hory byl ostrý a druhé rozmazaný, nebo aby se při chůzi měnila ostrost textur na hrbolaté zemi podle toho, jakému úhlu která nerovnost odpovídá.  

Nvidia GeForce 8000 - 500 AF 16× Radeon HD 6620G IGP AF 16× (techreport.com)
Nvidia GeForce 8000 - 9000, 200 - 500 (DX 10 a 11)  AMD Radeon HD 5000 - 6000 (DX 11)
optimalizace jsou zcela zanedbatelné nebo nulové, rozdíl mezi minimem a maximem prakticky neexistuje

Ač byla původně úhlová optimalizace chápána pouze jako nástroj k úspoře tranzistorů při návrhu a výrobě čipu, začala být s příchodem nových her, kde se negativně odrážela na kvalitě, chápána jako určitá podřadnost, nebo - chcete-li - hardwarový cheat. S novými hrami totiž přibývalo povrchů, které neodpovídaly 4-8 optimálním úhlům a přibývalo tedy textur, na jejichž odfláknuté filtraci mohl čip ušetřit výkon - respektive dosáhnout celkově vyššího výkonu na úkor kvality obrazu.

Vydáním prvních DirectX 10 čipů (Nvidia GeForce 8800 GTX a ATI Radeon HD 2900 XT) se situace sjednotila a oba výrobci implementovali algoritmy s téměř nulovou úhlovou optimalizací, které jsou dnes chápány jako určitý kvalitativní standard. Podstatné je i to, že tuto kvalitu nabízejí ve všech cenových a výkonnostních segmentech.

Intel HD 3000 ovšem používá anizotropní filtraci s výraznými úhlovými optimalizacemi:

Radeon HD 6620G IGP AF 16× (techreport.com) Intel HD 3000 IGP AF 16× (techreport.com) ATi Radeon 8500-9200 AF 16×
AMD Radeon HD 6620G IGP
Fusion / Llano
2011
Intel HD 3000 IGP
Sandy Bridge
2011
ATI Radeon 8500
generace DirectX 8.1
2001

AMD na současné generaci používá anizotropní filtraci zcela bez úhlových optimalizací. Intel nabízí maximální kvalitu (16×) pouze v násobcích 90° (to, co je stěsnané mezi vybíhajícími paprsky), zatímco v ostatních úhlech je provedena filtrace o nižší kvalitě (v úhlech minim - špičkách „paprsků“ jen 2×). Takové optimalizace přesně odpovídají konceptu, který ATI používala v roce 2001 (rozdíl mezi barevnými přechody souvisí s použitím trilineární / bilineární filtrace).

U integrovaných grafických čipů Intelu, které byly určené pro kancelářskou práci, na kvalitu a podporu 3D nikdo nehleděl - nebylo to třeba. Tentokrát ale Intel nové produkty prezentuje jako srovnatelné s konkurenčním low-endem a dodává, že do roku 2015 navýší 3D výkon 15×. Pro GPU, které je skutečně určené pro 3D akceleraci, je ale kvalita obrazu podstatnou vlastností a jako takovou ji nelze přehlížet - zvlášť pokud je rozdíl oproti konkurenci tak významný.

Zdroje: 

TechReport, archiv autora

Diskuse ke článku Intel HD Graphics 3000 a kvalita anizotropní filtrace: 10 let za konkurencí

Čtvrtek, 30 Červen 2011 - 14:17 | Kert | Podívat na výkon v 3D a pak na spotřebu GPU burn...
Středa, 29 Červen 2011 - 23:03 | MACHINA | jak jsou ostatní Llana "horší"? Jsou...
Středa, 29 Červen 2011 - 15:50 | HKMaly | Jako kdyby pro ne byl nekdo ochoten delat...
Středa, 29 Červen 2011 - 10:04 | xvasek | Není pravda. I na tom nehorším Llanu se dají hrát...
Úterý, 28 Červen 2011 - 23:56 | terrorist | blablabla ... nejrychlejsi llano je na hrani jen...
Úterý, 28 Červen 2011 - 23:49 | MACHINA | "v cem ho (Core) ta slaba integrovana...
Úterý, 28 Červen 2011 - 20:24 | mimi1vx | Jo a jeste mensi vec RadeonHD je uz davno...
Úterý, 28 Červen 2011 - 20:23 | mimi1vx | Ale udela ... uz ted xorg-video-radeon + mesa 7....
Úterý, 28 Červen 2011 - 20:07 | Jan | Jak lepší? AMD stále nepochopila, že prostě...
Úterý, 28 Červen 2011 - 20:02 | Jan | co je myšleno tím "stejným využitím"?

Zobrazit diskusi