Nvidias TXAA: Effiziente Kantenglättung und die Alternative für AMD-User [Special der Woche]

Anmerkung: Dieser Artikel hatte die meisten Seitenaufrufe diese Woche. Aus diesem Grund veröffentlichen wir ihn heute erneut.

Quelle: PC Games Hardware TXAA Aufmacher
Nvidia bietet seit der Kepler-Generation eine neue Art Kantenglättung an: TXAA. Dies ist eine Mischung aus bereits vorhandenen Anti-Aliasing-Filtern und weiteren Kniffen. Im folgenden Artikel gehen wir genauer auf die Technik ein und versuchen, mit einer AMD-Karte einen ähnlichen Effekt zu erzielen.

Was ist Temporal-Anti-Aliasing?

Wie der Name schon andeutet, ist der zeitliche Faktor hier ein ausschlaggebendes Element. Bei TXAA oder genauer: Temporal Approximate Anti Aliasing, alternieren zwei verschiedene Abtast-Masken schnell miteinander. Durch die schnell aufeinander folgenden, versetzten Masken entsteht durch die Trägheit des menschlichen Auges ein einzelnes, besonders glattes Bild. Ein Nebeneffekt ist, dass dadurch eine Unschärfe auftritt. Dadurch wird das Bild relativ stark weichgezeichnet.

Temporal Anti-Aliasing wird sehr oft in Render-Filmen wie etwa "Findet Nemo" oder bei Real-Filmen in zusätzlich in die Szene eingefügten CG-Objekten verwendet. Durch die gute Glättung wird neben eingesparter Rechenzeit auch ein organischer Übergang zwischen Film-Szene und Computergrafik erzielt. Da diese (Render-)Filme im Regelfall in sehr hohen Auflösungen aufgenommen werden, fällt der mit der Technik eintretende Unschärfe-Effekt relativ gering aus. Beim PC ist dies zumindest in etablierten Standard-Auflösungen nicht der Fall, weswegen TXAA durchaus berechtigter Kritik von der Community ausgesetzt ist.

Setting per Mausklick auswählen

1x AA FXAA 4x MSAA 2x TXAA 4x OGSSAA 4x RGSSAA 4x TXAA

Vollbild-Vergleich

TXAA in der Praxis

Nvidias neue Kantenglättungs-Methode benötigt explizite Unterstützung durch eine Anwendung, im Regelfall also durch Spiele. Nur dann lässt es sich auch aktivieren. Ein Zuschalten im Treiber oder auch mit einem Tool wie dem Nvidia Inspector ist zumindest bisher nicht möglich. Die Unterstützung hält sich bisher in Grenzen, wird in Zukunft aber ergänzt werden. Da TXAA als Basis eine funktionierende MSAA-Unterstützung benötigt, gilt dabei das gleiche Problem wie mit Multisampling und modernen Deferred-Rendering-Engines: Durch die Trennung von Licht- und Geometrie-Berechnung werden zwar deutlich aufwendigere Beleuchtungen mit hunderten verschiedener, dynamischen Lichtquellen möglich, doch die Implementierung von Multisampling wird dadurch deutlich erschwert und zu allem Überfluss auch deutlich ineffizienter. Doch in den letzten Wochen häuften sich die Ankündigungen zur TXAA-Unterstützung in Spielen, zuletzt kündigte Nvidia eine enge Zusammenarbeit mit Ubisoft bzw. Activision (u. a. Watch Dogs und CoD Ghosts) sowie Warner und CD Projekt an (Batman Arkham Origins, The Witcher 3).

Quelle: PC Games Hardware TXAA lässt sich nur zuschalten, wenn es ein Spiel explizit unterstützt.

Auch wenn Radeon-Karten mit einiger Sicherheit technisch dazu im Stande wären, ist TXAA nur mit Geforce-Karten und, weiter eingeschränkt, der Kepler-Gerneration zuschaltbar. Dies ist mit einiger Wahrscheinlichkeit eine Marketing-Entscheidung. Doch auch mit Radeon- oder Geforce-Karten älterer Generation lässt sich eine vergleichbare, wenn auch technisch deutlich abweichende Glättung erreichen. Eine Voraussetzung ist auch hier eine Unterstützung von MSAA, welches das Grundgerüst der Kantenglättung bildet. Da neben Alpha-Texturen -die etwa für die Darstellung filigraner Objekte wie Vegetation oder Maschendrahtzäune verwendet werden- auch Pixelkanten innerhalb von Texturen von der Glättung ausgenommen sind, ist ein nur mit MSAA aufgewertetes Bild in Bewegung immer noch sehr unruhig. Kombiniert man Multisampling jedoch mit einem oder gar mehreren Post-Process-Anti-Aliasing-Filtern, welche stets auf das gesamte Bild wirken, kann auch hier eine sehr effiziente Glättung erreicht werden. Der Preis dafür ist auch hier eine gewisse Unschärfe, die jedoch mit einigen Parameter-Anpassungen der Shader geringer ausfällt als bei temporalem Anti-Aliasing. In der Ausgabe 12/2013 gehen wir außerdem noch einmal genauer auf das Thema TXAA ein.

Vorsicht: Das Laden des interaktiven Bildvergleichs dauert je nach Internetleitung einige Sekunden. Wir bieten hier unkomprimierte Bilddateien mit einer starken, verlustfreien Vergrößerung an. Das Warten lohnt sich!

Kein AA

4 x MSAA

4 x TXAA

MSAA + SMAA + FXAA

Eine ähnlich effektive Alternative

Um die shader-basierende Kantenglättung in Spielen zu aktivieren, empfehlen wir für Radeon-Besitzer das mächtige Tool RadeonPro. Nachdem man dort für das gewünschte Spiel ein Profil eingerichtet hat, kann man unter dem Tab "Visuell" gleich drei verschiedene PP-Filter zur Kantenglättung aktivieren: AMDs MLAA, das davon derivierte SMAA und Nvidias FXAA. Von MLAA raten wir an dieser Stelle ab, der Effekt kostet verhältnismäßig viel Leistung, bei einem großen Verlust von Bildschärfe. Für optimale Glättung bei relativ geringem Schärfeverlust empfehlen wir entweder FXAA oder SMAA, eine Kombination der beiden ist ebenfalls möglich. Die Shader bewirken eine günstige und (für PP-AA) effektive Glättung und lassen sich außerdem in ihren Parametern anpassen. Der Schärfeverlust bei den "Ultra"-Presets ist verhältnismäßig gering.

Auch Nvidia-Nutzer können die Technik anwenden, FXAA lässt sich mit der Nvidia-Systemsteuerung zuschalten, SMAA per Injector in ein Spiel integrieren. Den Injector können Sie auf der Homepage des Entwicklers downloaden. Um das Post-Process-AA in einem Spiel zu aktivieren, platzieren Sie einfach den Inhalt des 7z-Archivs im Ordner der Ausführungsdatei (.exe) des Titels. Achten Sie dabei auf die korrekte Direct-X-Version (die Direct-X-10-Version funktioniert auch mit Direct-X-11)! Mit der "Pause"-Taste können sie den Effekt direkt im Spiel ein- und ausschalten, in der injector.ini lassen sich die Qualitäts-Presets und -bei Probleme mit einigen Overlays wie etwa Steam- ein Kompatiblitätsmodus aktivieren. Der Injector funktioniert auch mit AMD-Karten.

Abschließend bleibt zu sagen, dass sowohl TXAA als auch eine Kombination von MSAA und einem oder mehreren shader-basierenden Kantenglättungen stark von hohen Auflösungen profitieren. Der Grund dafür ist, dass neben einer durch die Auflösung bewirkten höheren Bildschärfe die Shader mehr Material zum Rechnen zur Verfügung gestellt bekommen und dadurch eine bessere Glättung bei gleichzeitig deutlich erhöhten Bildschärfe liefern können. Eine Kombination von TXAA oder einer der oben genannten Alternativen mit Downsampling sieht deshalb besonders schick aus, fällt aber sicher nicht mehr in die Kategorie effizient.

Was denken Sie über TXAA oder vergleichbare Methoden? Können Sie sich mit dem dadurch erzielten Bild anfreunden oder ist ihnen das Ergebnis zu unscharf? Nutzen Sie unsere Kommentar-Funktion und teilen sie uns Ihre Erfahrungen mit.

Reklame: Call of Duty: Ghosts jetzt bei Amazon bestellen

Artikel teilen

Mit den Kepler-Karten implementierte Nvidia mit TXAA eine neue Option für Temporales Anti-Aliasing (TXAA) in ihre Treiber. Der Effekt zeichnet flimmernde Kanten ähnlich wie in einem CG-Film äußerst effektiv glatt, bringt allerdings auch eine gewisse Unschärfe ins Bild. Wir betrachten die Kantenglättung genauer und sehen uns außerdem eine Alternative für Radeon-User an.

Per E-Mail versenden

60