Was Supersampling für Texturen leisten könnte ... [Archiv]

zeckensack

2002-08-11, 23:52:38

Besonderes Leckerli: Simuliertes 4x4 Supersampling bietet bessere Texturqualität als alle von ATI dargebotenen AF-Modi. Prinzipiell handelt es sich hierbei um den Effekt, den ATI als '16fach AF' tituliert, allerdings abzüglich der zu scharfen Stellen (die zu Bewegungsartefakten führen). Man beachte die Qualität der Bodentextur um den Raketenwerfer herum.

Erstellt durch Runterskalieren eines 1600x1200-Shots ohne AA/AF

Xmas

2002-08-12, 01:40:12

Originally posted by zeckensack
... wenn man den Mipmap-Bias in Ruhe lässt

Das kommt eben drauf an von welcher Seite man es sieht. Für die höhere Auflösung ist es der "normale" Mipmap-Bias, von der niedrigen Auflösung gesehen wird er verändert.

Man muss auch aufpassen dass man die Art der Sampleverteilung berücksichtigt. Bei 2x2 OGSS wäre eine Mipstufe höher (LOD-Bias -1.0) im Vergleich zur Ursprungsauflösung genau richtig.
Wird die Verteilung jedoch ungleichmäßig, so ist das etwas zu viel, weil zwischen den Samplepunkten größere Lücken entstehen.

aths

2002-08-12, 03:40:00

Originally posted by Xmas
Wird die Verteilung jedoch ungleichmäßig, so ist das etwas zu viel, weil zwischen den Samplepunkten größere Lücken entstehen. Wenn beim Voodoo5-Muster die Subpixel ungleichmäßig entfernt sind, vergrößert das nicht letztlich den Filter-Kernel, was dann zusätzliche Unschärfe bringt? Moiré-Effekte erwarte ich bei 4x á la Voodoo mit LOD -1 daher nicht.

vogel

2002-08-12, 08:54:37

Originally posted by zeckensack
... wenn man den Mipmap-Bias in Ruhe lässt

Mal was ganz anderes: eigentlich sollte ein mip- bias von 0 optimal sein wenn die HW richtig funktioniert und Ruecksicht auf das Nyquist limit nimmt und die mip- level dementsprechend waehlt... Jedoch ist in der Praxis fuer uns ein ein mip- bias von -0.5 optimal.

Wenn jemand viel Zeit hat wuerde mich interessieren ob manche Karten eher auf Performance Wert legen oder auf Bildqualitaet und den mip- level so waehlen, dass die maximale Signalinformation erreicht wird. Mich wuerde es nicht ueberraschen wenn manche Hersteller den Standard LOD bias eher ein bischen gen Performance hin waehlen.

-- Daniel, Epic Games Inc.

2002-08-12, 09:18:43

Hi zeckensack:)

Ist zwar leicht OT hier, aber kannst du bestaetigen, dass die AF-Modi der Radeon unterhalb 16xAF alle fehlerhaft arbeiten??

Schalte mal 2x oder 4xAF ein und starte Q3 oder SeSam. Waehrend die ersten 2 mipmap-level noch korrekt scheinen, ist der 3. (oder 4.) level wohl gleich eine sehr geringe Aufloesung der mipmap.
Die dazwischenliegenden mipmap-Aufloesungen scheint ATi nicht zu nutzen.

2002-08-12, 09:21:46

Originally posted by vogel

Wenn jemand viel Zeit hat wuerde mich interessieren ob manche Karten eher auf Performance Wert legen oder auf Bildqualitaet und den mip- level so waehlen, dass die maximale Signalinformation erreicht wird. Mich wuerde es nicht ueberraschen wenn manche Hersteller den Standard LOD bias eher ein bischen gen Performance hin waehlen.

-- Daniel, Epic Games Inc.

Der Default miplevel bei NV liegt bei etwa +0.1-0.3, bei ATi und PVR liegt er ziemlich exakt auf 0.

Ermittelt mit den Qualitaetstests (hier: mipmap lodbias-Test) des 3DWinbench2000.

aths

2002-08-12, 09:59:23

Originally posted by vogel
Mich wuerde es nicht ueberraschen wenn manche Hersteller den Standard LOD bias eher ein bischen gen Performance hin waehlen.

-- Daniel, Epic Games Inc. Bei -0.5 nehme ich Texturflimmern wahr (getestet mit Quake3).

nggalai

2002-08-12, 10:07:24

Hi Daniel,Originally posted by vogel

Mal was ganz anderes: eigentlich sollte ein mip- bias von 0 optimal sein wenn die HW richtig funktioniert und Ruecksicht auf das Nyquist limit nimmt und die mip- level dementsprechend waehlt... Jedoch ist in der Praxis fuer uns ein ein mip- bias von -0.5 optimal.
Bezieht sich das auf eine bestimmte Gruppe von Grafikkarten (i.e. IHV), oder gilt dies allgemeingültig für die Unreal Engine? Und werdet ihr so einen Bias gleich standardmässig integrieren?

Oder meintest Du das mit dem -0.5 global? Bei mir sieht's auch so aus wie bei aths, je nach Spiel--Q3-Spiele sowie Serious Sam flimmern beträchtlich, wenn ich den LOD Bias von Hand auf -.5 senke.

ta,
-Sascha.rb

nggalai

2002-08-12, 10:22:22

Hi ZBag,
Originally posted by zeckensack
... wenn man den Mipmap-Bias in Ruhe lässt

Quake3, kleine Auflösung (damit ich die Pics nicht so stark komprimieren muß), 'devmap q3dm1'

Alles mit bilinearem Texturfiler, damit ich einen ordentlichen Vergleich mit ATI's bilinear-aniso hinkriege.
Frage: war denn das mal so, bei der Radeon, i.e. dass der MIP-map LOD Bias in Ruhe gelassen wurde? Wie schon im Mod-Forum erwähnt glaube ich mich an sowas zu erinnern.

ta,
-Sascha.rb

zeckensack

2002-08-12, 12:29:56

Originally posted by vogel
Mal was ganz anderes: eigentlich sollte ein mip- bias von 0 optimal sein wenn die HW richtig funktioniert und Ruecksicht auf das Nyquist limit nimmt und die mip- level dementsprechend waehlt... Jedoch ist in der Praxis fuer uns ein ein mip- bias von -0.5 optimal.

Wenn jemand viel Zeit hat wuerde mich interessieren ob manche Karten eher auf Performance Wert legen oder auf Bildqualitaet und den mip- level so waehlen, dass die maximale Signalinformation erreicht wird. Mich wuerde es nicht ueberraschen wenn manche Hersteller den Standard LOD bias eher ein bischen gen Performance hin waehlen.

-- Daniel, Epic Games Inc. Für die konkreten Messungen verweise ich auf ow.

Und zu deinem 'Problem' kann ich nur sagen, daß die Mipmap-Auswahl eigentlich so definiert ist (zumindest soweit das in der OGL-Spec nachzulesen ist, D3D wahrscheinlich gleich), daß das Maximum rausgeholt wird, ohne zu Aliasing (oder hier besser: Unterabtastung) zu führen.

Wenn das bei euch mit 'nem Bias von -0,5 generell gutgeht, dann liegt's wahrscheinlich an eurer Art-Section. Soll jetzt nichts negatives sein, ist bei anderen Spielen auch so. Die Leute führen wahrscheinlich bei der Texturerzeugung immer ein paar Arbeitsschritte durch, die die Frequenz des Materials bereits 'um einen halben Miplevel' absenken. Dazu zählen bestimmte Filter mit drei Pixel breiten Kerneln und sowas.

zeckensack

2002-08-12, 12:44:26

Originally posted by nggalai
Hi ZBag,
Frage: war denn das mal so, bei der Radeon, i.e. dass der MIP-map LOD Bias in Ruhe gelassen wurde? Wie schon im Mod-Forum erwähnt glaube ich mich an sowas zu erinnern.

ta,
-Sascha.rb Also nochmal für die Öffentlichkeit ;)
Soweit ich mich erinnern kann: ja, ganz frühe Treiber auf der Radeon 1 haben das IMO richtige gemacht und zu besserer Texturqualität geführt. Also das bestmögliche aus dem Supersampling-Verfahren rausgeholt.

Die Radeon 1 war mir aber mit AA zu langsam, deswegen habe ich's nach den ersten paar Probeläufen nicht mehr benutzt. Die Radeon8500 dagegen habe ich erst seit Mai (oder so), und bei dieser war's schon mit den ersten von mir ausprobierten Treibern nichts mehr mit besseren Texturen durch AA, was mir aber auch erst nach ein paar Wochen so richtig klar geworden ist. Durch die lange selbstverordnete Supersampling-Abstinenz weiß ich leider nicht, wann das geändert wurde, auch kann nicht bestimmt sagen, ob es auf der R200 jemals der Fall war.

Was ich nochmal festhalten will ist allerdings die Tatsache, daß man IMO ohne Absicht seitens ATI diesen Effekt auch heute noch sehen können müsste (ui Konjunktiv). Wer ganz naiv an SS rangeht (ganz 'normal' die höhere Auflösung rendern und dann runterfiltern), der bekommt beides. Glatte Kanten und scharfe Texturen.

zeckensack

2002-08-12, 12:53:39

Originally posted by zeckensack
Durch die lange selbstverordnete Supersampling-Abstinenz weiß ich leider nicht, wann das geändert wurde, auch kann nicht bestimmt sagen, ob es auf der R200 jemals der Fall war.

Was ich nochmal festhalten will ist allerdings die Tatsache, daß man IMO ohne Absicht seitens ATI diesen Effekt auch heute noch sehen können müsste (ui Konjunktiv). Wer ganz naiv an SS rangeht (ganz 'normal' die höhere Auflösung rendern und dann runterfiltern), der bekommt beides. Glatte Kanten und scharfe Texturen.
Onkel Tom liefert mir die Fakten:
http://www17.tomshardware.com/graphic/01q4/011123/radeon8500-01.html

Hier ist zu sehen, daß Smoothvision auf der Radeon8500 mit den 7206er Treibern tatsächlich bessere Texturen gezaubert hat :|

2002-08-12, 12:59:44

Ist es eigentlich ....aehm... 'zulaessig', bei AA den mipmap lodbias zu aendern?? Oder ist es gar erforderlich, das zu tun?

IMO stimmt doch dann der Null-level der mipmaps nicht mehr, wenn ich den lodbias variiere??

[edit] meine GF2 und Kyro aendern den lodbias nicht bei zugeschaltetem SSAA.-> schaerfere Texturen

zeckensack

2002-08-12, 13:16:13

Originally posted by ow
Ist es eigentlich ....aehm... 'zulaessig', bei AA den mipmap lodbias zu aendern?? Oder ist es gar erforderlich, das zu tun?
Da bin ich jetzt überfragt :|
Allerdings: Wenn dem so wäre, daß AA im Allgemeinen zwingend zu Texturverbesserung führen soll, dann wäre Multisampling auch nicht 'zulässig'.

Um gegen Multisampling von der Performance her etwas besser auszusehen, mag es Sinn machen, den LOD-Bias zu ändern. Ärgerlich daran ist allerdings, daß der große Performanceeinbruch eher durch das Supersampling selbst kommt, und nicht durch die Anforderungen an die Texturbandbreite. Wenn ich etwas mieser gelaunt wäre, würde ich das als Verzweiflungstat abstempeln. Bin ich aber nicht, also will ich ATI einfach mal unterstellen, daß sie es nicht mehr eingesehen haben, den kleinen Performancehit in Kauf zu nehmen, wo doch die Multisampelnde Konkurrenz auch nicht besser aussieht. Also hat man BQ-mäßig den Gleichstand herbeigeführt, indem man die eigene Qualität absenkte.

Für ein paar Prozent mehr ... naja ?-)
IMO stimmt doch dann der Null-level der mipmaps nicht mehr, wenn ich den lodbias variiere??Jein. Das hängt von der Betrachtungsweise ab. Für die Zielauflösung ist der LOD-Bias nach der Korrektur richtig. Für die noch nicht heruntergefilterte Ausgangsauflösung wäre der unkorrigierte LOD-Bias richtig. Total falsch (im Sinne von Texturaliasing) ist weder das eine noch das andere.

Inwieweit hier ein bestimmtes Verfahren gefordert wird, dazu kann ich mich nicht definitiv äußern, tendiere aber zu einem "AFAIK egal" ;)
[edit] meine GF2 und Kyro aendern den lodbias nicht bei zugeschaltetem SSAA.-> schaerfere Texturen Ha! Also geht's doch, auch bei Chips mit (relativ) geringerer Bandbreite =)

So langsam kriege ich Lust, eine kleine Petition an ATI zu starten :D

nggalai

2002-08-12, 13:47:36

Hi Z-Bag,Originally posted by zeckensack

Onkel Tom liefert mir die Fakten:
http://www17.tomshardware.com/graphic/01q4/011123/radeon8500-01.html

Hier ist zu sehen, daß Smoothvision auf der Radeon8500 mit den 7206er Treibern tatsächlich bessere Texturen gezaubert hat :| Wusste ich doch, dass da was war. Dann re-iterieren Leute wie Doomtrooper oder Sharkfood offenbar einfach die in früheren Treibern gewonnenen Weisheiten, ohne das mal mit gegenwärtigen Treibern nachzuprüfen . . .

Danke für die Info. Bist ein Schatz. :)

ta,
-Sascha.rb

zeckensack

2002-08-12, 13:51:45

Originally posted by nggalai
Danke für die Info. Bist ein Schatz. :)

ta,
-Sascha.rb *Saschaknuddel*:D

*Saschawiederloslass* :|

:embara:

edit: Smilies überarbeit0rt

Unregistered

2002-08-12, 16:01:31

Also wenn man deine Bilder so vergleicht, dann wähle ich 4xAF(+tri) + MSAA. Das ist wesentlich schneller als 4x4AA (=16fache Füllrate! )

zeckensack

2002-08-12, 16:30:01

Originally posted by Unregistered
Also wenn man deine Bilder so vergleicht, dann wähle ich 4xAF(+tri) + MSAA. Das ist wesentlich schneller als 4x4AA (=16fache Füllrate! ) Das ist natürlich klar.

Es geht mir im Grunde nur darum, daß Supersampling eigentlich recht günstig einen AF-Effekt zusätzlich erzeugt, noch dazu ist auf diese Weise theoretisch 2x Tri-AF auf ATI-Karten möglich.

Da man daß besser sehen als erklären kann, hier dieser Thread.

In der Praxis merkt man davon auf ATI-Karten nichts, weil der Treiber mittels LOD-Bias gegenregelt. Was IMO sehr schade ist, weil's die paar Prozent Mehrleistung auch nicht mehr bringen.

Sagen wir mal so:
Würde ATI nicht gegenregeln, wäre die Qualität von Smootvision vergleichbar mit Multisampling+2xAF. Und wir müssten uns nicht stundenlang über ATIs AF-Verfahren streiten, weil man AF auf der Radeon garnicht mehr hinzuschalten müsste. ;)

Ehrm, und 4x4 Supersampling will ich mir auch nicht antun müssen. Es stand "Proof of concept" drüber, mehr soll es auch nicht sein :)

2002-08-12, 16:56:30

Originally posted by zeckensack
Das ist natürlich klar.

Es geht mir im Grunde nur darum, daß Supersampling eigentlich recht günstig einen AF-Effekt zusätzlich erzeugt, noch dazu ist auf diese Weise theoretisch 2x Tri-AF auf ATI-Karten möglich.

PVR wirbt sogar mit diesem Effekt in einer seiner Demos.
Die mit diesem Gittergeruest (Name vergessen:()

Bei PVR ist das auch dringend notwendig, weil deren (2x)AF 3/4 der Fuellrate frisst (von 220Mtex auf 55Mtex auf meiner Kyro1).

Xmas

2002-08-12, 18:16:44

Originally posted by aths
Wenn beim Voodoo5-Muster die Subpixel ungleichmäßig entfernt sind, vergrößert das nicht letztlich den Filter-Kernel, was dann zusätzliche Unschärfe bringt? Moiré-Effekte erwarte ich bei 4x á la Voodoo mit LOD -1 daher nicht.
Jein. OGSS ist die "perfekte" gleichmäßige Verteilung. Mit RGSS erhält man teilweise größere Lücken, teilweise "Häufungen". Während RGSS für die Kanten besser ist, ist es für die Texturen nicht ganz so gut. Allerdings ist der Unterschied wirklich gering.

Originally posted by ow
Ist es eigentlich ....aehm... 'zulaessig', bei AA den mipmap lodbias zu aendern?? Oder ist es gar erforderlich, das zu tun?
Im Vergleich zu NoAA ist es notwendig, detailiertere Mipmaps zu nehmen, um ein "korrektes" Ergebnis zu bekommen. Allerdings ist die richtige Mipmap-Auswahl vom Samplemuster abhängig, genauer gesagt vom größten Abstand zwischen zwei Samplepositionen.

zeckensack

2002-08-12, 18:31:47

Originally posted by Xmas

Jein. OGSS ist die "perfekte" gleichmäßige Verteilung. Mit RGSS erhält man teilweise größere Lücken, teilweise "Häufungen". Während RGSS für die Kanten besser ist, ist es für die Texturen nicht ganz so gut. Allerdings ist der Unterschied wirklich gering.Und was ist mit einem RG-Muster, daß quasi aus einem OG-Muster durch Rotation erzeugt wird?

Daß 45° ganz falsch sind, leuchtet mir ein, aber muß doch eins geben, wo die Abstände wieder gleichmäßig sind ... 22,5° ???

Im Vergleich zu NoAA ist es notwendig, detailiertere Mipmaps zu nehmen, um ein "korrektes" Ergebnis zu bekommen. Allerdings ist die richtige Mipmap-Auswahl vom Samplemuster abhängig, genauer gesagt vom größten Abstand zwischen zwei Samplepositionen. [/SIZE]Sprichst du von RG oder von OG? Ich gehe eigentlich davon aus, daß meine Supersampling-'Simulation' nicht zu Texturaliasing führt. Ich kann das zwar mangels skaliertem Video nicht nachprüfen, aber das leuchtet mir irgendwie ein, da es in der hohen Auflösung (vor dem Runterfiltern durch Box-Filter) auch kein Texturaliasing zu beobachten gibt :|

Xmas

2002-08-12, 18:56:28

Originally posted by zeckensack
Und was ist mit einem RG-Muster, daß quasi aus einem OG-Muster durch Rotation erzeugt wird?

Daß 45° ganz falsch sind, leuchtet mir ein, aber muß doch eins geben, wo die Abstände wieder gleichmäßig sind ... 22,5° ???
Nein, ein solches Muster gibt es nicht. Hier wird ja das Abtastmuster nicht als ganzes (über den ganzen Bildschirm), sondern immer nur pro Pixel gedreht.
Andererseits ist es unmöglich, das OG-Raster als ganzes zu drehen und immer 4 Samples pro Pixel zu erhalten. Wer das nicht glaubt, nehme ein Stück durchscheinendes Papier, male ein 1cm-Quadratraster drauf und lege es auf kariertes Papier mit 0,5cm-Kästchen.

Sprichst du von RG oder von OG? Ich gehe eigentlich davon aus, daß meine Supersampling-'Simulation' nicht zu Texturaliasing führt. Ich kann das zwar mangels skaliertem Video nicht nachprüfen, aber das leuchtet mir irgendwie ein, da es in der hohen Auflösung (vor dem Runterfiltern durch Box-Filter) auch kein Texturaliasing zu beobachten gibt :|
Nein, deine Supersampling-Simulation passt perfekt. Bei der doppelten Auflösung (beide Achsen) werden die Mipmaps genau eine Stufe höher gewählt. Dies sollte OGSS genauso tun, weil es ja exakt dasselbe ist.

Unregistered

2002-08-12, 20:57:00

Originally posted by Xmas

Jein. OGSS ist die "perfekte" gleichmäßige Verteilung. Mit RGSS erhält man teilweise größere Lücken, teilweise "Häufungen". Während RGSS für die Kanten besser ist, ist es für die Texturen nicht ganz so gut. Allerdings ist der Unterschied wirklich gering.

Schluck... ähh nun ja, wenn du extrem viel Füllrate zum Wegschmeißen hast, dann stimmt das sogar; ansonsten aber völlig falsch :

4x4 OGSS (=16fach Füllrate ) :

XXXX
XXXX
XXXX
XXXX

erzeugt 4 Gradienten in X und Y- Richtung

4x4 Sparce Supersampling ( entspricht in etwa RGSS ) (=4fache Füllrate )

____X
_X___
___X_
X____ (oder so in etwa; mein Muster passt nur für eine Richtung)

erzeugt ebenfalls 4 Gradienten in X und Y-Richtung hat aber bei bestimmten Winkels geringfügige Nachteile. Also nahezu gleiche Qualität bei 1/4 Füllrate! Alternativ kann man bei der gleichen Füllrate wie 4x4 OGSS auf 8x8 RGSS gehen und hat eine entsprechend bessere Qualität. Mehr Info's gibts im Z3-Paper.pdf, Seite4 (siehe Thread von demurig(?))

Xmas

2002-08-12, 21:15:33

Originally posted by Unregistered

Schluck... ähh nun ja, wenn du extrem viel Füllrate zum Wegschmeißen hast, dann stimmt das sogar; ansonsten aber völlig falsch :

4x4 OGSS (=16fach Füllrate ) :

XXXX
XXXX
XXXX
XXXX

erzeugt 4 Gradienten in X und Y- Richtung

4x4 Sparce Supersampling ( entspricht in etwa RGSS ) (=4fache Füllrate )

____X
_X___
___X_
X____ (oder so in etwa; mein Muster passt nur für eine Richtung)

erzeugt ebenfalls 4 Gradienten in X und Y-Richtung hat aber bei bestimmten Winkels geringfügige Nachteile. Also nahezu gleiche Qualität bei 1/4 Füllrate! Alternativ kann man bei der gleichen Füllrate wie 4x4 OGSS auf 8x8 RGSS gehen und hat eine entsprechend bessere Qualität. Mehr Info's gibts im Z3-Paper.pdf, Seite4 (siehe Thread von demurig(?))
???
Ich glaube du hast mein Posting nicht verstanden, ich vergleiche 2x2 OGSS mit 4xRGSS, also identische Füllrate. RGSS sorgt dabei für deutlich bessere Kanten, OGSS bringt dafür die Möglichkeit eines minimal höheren (besseren) LOD.

Sparse Supersampling und Z3 sind mir schon etwas länger bekannt.

Unregistered

2002-08-13, 08:19:18

IMHO Sparce Supersampling = RGSS !

Deshalb mein Beispiel mit Sparce Supersampling

StefanV

2002-08-13, 10:22:02

Originally posted by zeckensack

Onkel Tom liefert mir die Fakten:
http://www17.tomshardware.com/graphic/01q4/011123/radeon8500-01.html

Hier ist zu sehen, daß Smoothvision auf der Radeon8500 mit den 7206er Treibern tatsächlich bessere Texturen gezaubert hat :|

Kann ich bestätigen, daß das FSAA mit den 70ern und 30ern besser war.

Fällt besonders bei den alten Star Wars Sims auf (bei den 30ern war das Cockpit so schön unscharf, bei den neueren nicht mehr)...