Когда-то мы проводили краткое сравнение разных методов сглаживания в гоночной игре Forza Horizon 5. С того времени игра получила много обновлений, которые добавили новые технологии сглаживания и разные технологии апскейлинга. Детально о них поговорим в данном обзоре.
Актуальная версия Forza Horizon 5 предлагает четыре метода сглаживания — TAA, DLAA, MSAA и FXAA. Также доступно несколько вариантов масштабирования — NVIDIA DLSS 3, AMD FSR 2.2 и Intel XeSS. В этом же разделе настроек есть параметр AMD FidelityFX CAS, который на самом деле является дополнительным фильтром резкости.
Технология NVIDIA DLSS 3 сочетает масштабирование DLSS Super Resolution и технологию Frame Generation (генерацию кадра). Генерация работает только на GeForce RTX 40-й серии. На более старых видеокартах GeForce RTX 20/30 работает только масштабирование DLSS Super Resolution. Можно сказать, что на старых моделях работает DLSS 2, но де-факто непосредственно для апскейлинга используются уже новые библиотеки от DLSS 3. Именно в таком режиме мы и запускали DLSS, поскольку в тестовой системе используется видеокарта GeForce RTX 2080 Ti. DLSS использует меньшее разрешение, данные соседних кадров и алгоритмы обученной нейросети для построения более крупного кадра.
Технология NVIDIA DLAA работает в нативном разрешении, но использует аналогичные DLSS алгоритмы для повышения качества сглаживания и картинки. Ближайшим аналогом можно назвать TAA с избыточной выборкой, но благодаря ИИ-алгоритмам DLAA дает более четкую и стабильную картинку. И если DLSS обеспечивает заметное ускорение производительности, то с DLAA возможно небольшое падение производительности.
Технология AMD FSR 2.2 работает на видеокартах Radeon, но также ее можно включать и на старых GeForce GTX (включая популярные GTX 1060/1070/1080). Не использует элементы ИИ, а базируется на качественных алгоритмах масштабирования изображения с небольшой дополнительной обработкой. Технология Intel XeSS является прерогативой видеокарт Intel Arc, хотя совместима и с другими видеоадаптерами.
Сравниванием MSAA, TAA, DLAA, DLSS и FSR в 4K
Основное внимание в сравнении уделим DLSS (без генерации кадров), FSR 2.2 и DLAA. Посмотрим на качество картинки и производительность в разрашении 4K. Опираясь на прошлый опыт, в качестве базовых режимов выбрано сглаживание TAA и MSAA 4x. FXAA отбросим из-за низкого качества сглаживания. Далее посмотрим на изменения в качестве изображения при активации DLAA и качественных режимов DLSS и FSR 2.2:
Оценить изменения можно по видеосравнению, которое мы традиционно дополним сравнением скриншотов. Для наглядности сразу сведем вместе одинаковые фрагменты скриншотов в разных режимах.
Бросается в глаза разница в отображении сетки на крыше автомобиля. В остальном, изображение во всех режимах очень похоже, хотя есть минимальное снижение резкости при переходе к DLSS и FSR. Но даже с масштабированием нет явных потерь в детализации, хотя в сцене много мелких элементов растительности и сложная поверхность земли с сухой листвой.
Сетка на крыше выглядит очень похоже во всех режимах, кроме MSAA. И хотя с мультисемплингом теряется фактура этого элемента, лучше видна надпись на сетке. С TAA заметен пиксельный «шум» на земле справа от машины. Если говорить о деталях, то даже в качественным режимах масштабирования видны нити, которые держат сетку, и мельчайшие пятна на кузове.
Чтобы лучше оценить нюансы, посмотрим на фрагменты с двукратным увеличением.
Увеличение 2X
С MSAA хуже четкость коряг и палок. С TAA эти элементы кажутся более резкими, но попутно есть небольшие артефакты и шум в контурах листвы на земле (хорошо заметно в верхней части). Переход к DLAA дает более чистую картинку, а резкость деталей выше, чем у MSAA. Переход к качественным режимам DLSS 3 и FSR 2.2 дает едва заметное размытие контуров мелких элементов. И худшая резкость, на удивление, тут заметна в режиме DLSS Quality.
Дополнительно посмотрим на увеличенный фрагмент с крышей и дальней растительностью.
Увеличение 2X
TAA дает лучше четкость дальней растительности относительно MSAA, даже контуры наклонных деревьев более плавные. Как отмечалось выше, сетка с MSAA серьезно отличается от того, как она выглядит в других режимах, и есть лесенки на краях сетки. С другой стороны, TAA хуже сглаживает края машины — после MSAA тут видны явные лесенки. С DLAA мягче и приятнее сетка, плавнее контуры машины, но растительность не такая четкая. DLSS и FSR дают небольшое снижение резкости и четкости контуров.
Теперь посмотрим на другую сцену, а точнее на одинаковую часть кадра с множеством объектов и растительностью.
И снова можно констатировать столь мизерные различия, что их трудно заметить без лупы. Поэтому посмотрим на небольшой фрагмент с двукратным увеличением.
Увеличение 2X
Если сравнивать MSAA 4x и TAA, то первый вариант лучше сглаживает края белых палаток и ограждения. С TAA некоторые элементы и растительность четче. Обратите внимание на генератор — нижняя часть имеет лесенки при активном MSAA 4x, но c TAA есть «гребенка» нижнего контура оранжевого корпуса. DLAA ввыглядит компромиссным вариантом, поскольку хорошо сглаживает как растительность, так и палатки, ограждение и другие элементы. Зона с мотоциклами лучше всего выглядит именно с DLAA. Хотя лесенки на кузове фуры сильнее, чем с TAA. Переключение на DLSS Quality делает контуры мелких объектов грубее, например, ограждение и ящик возле женщины выглядят так, как в нативном режиме с TAA. Включение FSR дает самое заметное снижение четкости и небольшое размытие для травы — разница с DLSS небольшая, но есть — обратите внимание на траву, фигуру женщины и дальние деревья.
И еще одно сравнение фрагментов в разных режимах.
Увеличение 2X
При увеличении можно выделить некоторые нюансы. Если сравнивать MSAA 4x и TAA, то второй вариант дает более плавные контуры проводов, но грубее контуры ограждения перед зрителями и контур одного из навесов в центре фрагмента. С DLAA слабее выражены недостатки TAA, отлично выглядят контуры проводов, но есть лесенки на округлых креплениях навесов. При переходе к DLSS проявляется легкое смазывание заднего плана и зрителей, что еще проявляется еще сильнее при активации FSR. Также с масштабированием AMD самая низкая четкость текстовых надписей.
Тестирование производительности
Тестовый стенд:
- процессор: Intel Core i5-12600KF @5,1 ГГц
- материнская плата: Gigabyte Z690 UD AX
- видеокарта: GeForce RTX 2080 Ti Founders Edition
- память: DDR5-5400 2x16 GB Kingston Fury
- накопитель SSD: Kingston KC400 256GB
- жесткий диск: Western Digital Purple WD40PURZ 4TB
- блок питания: Chieftec Polaris PPS-1050FC
- операционная система: Windows 10
- драйвер NVIDIA GeForce 551.61
Для тестирования выполнялось по четыре прогона встроенного игрового бенчмарка в каждом режиме.
Все тесты проведены в разрешении 4K (3840x2160) при настройках графики Extreme. Менялся только режим сглаживания и масштабирования. Напомним, что DLSS работал без генерации кадров.
Разные настройки сглаживания слабо влияют на общую производительность в игре. При DLAA самая низкая частота кадров, но разница с TAA и MSAA минимальна. DLSS Quality обеспечивает ускорение около 12% относительно базового режима с TAA, для FSR это ускорение около 10%.
Далее отдельно результаты в разных режимах DLSS и FSR.
Как видим, тут нет невероятного ускорение даже при включении производительного режима DLSS — ускорение относительно TAA чуть более 20%. Генерация кадров на совместимых видеокартах сможет обеспечить более высокий итоговый результат. Все режимы DLSS немного быстрее аналогичных по качеству режимов FSR.
Выводы
Подведение итогов начнем с оптимального режима сглаживания. Сразу отметим, что стандартный алгоритм TAA тут дает отличный результат — он хорошо сглаживает все контуры и лишен привычного для временного сглаживания недостатка в виде ухудшения резкости. TAA даже дает более высокую резкость относительно других вариантов сглаживания, но это явно связано с настройками фильтра резкости. И такая резкость сопровождается некоторыми негативными эффектами, когда может появляться шум и гребенка в контурах отдельных объектов. Классический мультисемплинг MSAA не справляется с полупрозрачными поверхностями и растительностью, но иногда лучше сглаживает контуры отдельных объектов. Сглаживание NVIDIA DLAA дает лучший результат, поскольку сочетает преимущества TAA с отсутствием его недостатков, при этом показывая лучшую детализацию мелких объектов. С активным DLAA игра демонстрирует самую низкую производительность, но разница с другими вариантами AA минимальна и не критична для современных видеокарт.
Масштабирование NVIDIA DLSS в качественном режиме дает картинку, максимально близкую в нативной (если говорить о рабочем разрешении 4K). Нет ухудшения детализации, хотя проявляется легкое снижение резкости объектов, но оно незначительно и его можно заметить только при детальной сравнении. Такое высокое качество картинки сочетается с минимальным ускорением производительности. Дополнительная генерация кадров в DLSS 3 может обеспечить дополнительное ускорение. Качественный режим AMD FSR 2.2 обеспечивает примерно такую же картинку, что DLSS Quality, и лишь в некоторых сценах можно отметить небольшое преимущество технологии NVIDIA. Мы не акцентировали внимание на сбалансированных режимах качества, хотя они частично присутствуют в видеосравнении. В этих режимах недостатки масштабирования будут заметнее, хотя в целом картинки там тоже хорошая и это отиличный компромиссный вариант, если требуется более серьезное ускорение производительности.