64x, 48x und 32x gegen 16x AF: Zukunft trifft Gegenwart

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64x, 48x und 32x gegen 16x AF: Zukunft trifft Gegenwart
Quelle: PC Games Hardware

64-fache anisotrope Filterung? Keine Grafikkarte beherrscht eine derartige Qualität in Hardware. Mithilfe von Supersampling-AA erhalten Sie dennoch eine Filterqualität jenseits von 16:1 - und damit Details bis zum Horizont. PC Games Hardware vergleicht.

Anisotrope Filterung (AF) sorgt dafür, dass die Texturen Ihrer Lieblingsspiele in jeder Lage detailliert gezeichnet werden. AF arbeitet adaptiv, folglich wird nur anisotrop gefiltert, wo es der Verzerrungsgrad nötig macht. Das bedeutet: Aktivieren Sie 16:1 AF, wird nicht automatisch jede Textur "per Holzhammer" nachbearbeitet, sondern nur jene Tapeten, die infolge einer Schräglage stark verzerrt sind. Sehen wir uns das anhand eines praktischen Beispiels an (Serious Sam HD: The Second Encounter):

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1x AF
1x AF 16x AF

Wird lediglich trilinear gefiltert, wechselt der Grafikchip in der Ferne auf eine unscharfe Darstellung, um Flimmern zu vermeiden. Aktivieren Sie zusätzlich 16:1 AF, werden Texturen mit diesem Verzerrungsgrad - normalerweise an Schrägen und mit steigender Darstellungstiefe zu finden - behandelt. In einigen Fällen kommt es vor, dass 16:1 AF nicht ausreicht, um die Detailschärfe bis zum Ende aufrechtzuerhalten. Dieses Phänomen zeigt sich meistens in Spielen mit enormer Sichtweite und detaillierten Texturen. An dieser Stelle sind die Textureinheiten aktueller Grafikkarten, egal ob Radeon oder Geforce, am Ende. Supersampling-AA (SSAA) ist in der Lage, diese Grenze zu verschieben. Supersampling-AA, die mehrfache Berechnung aller Bildinhalte, kostet enorm viel Rechenkraft - weil es nicht adaptiv, sondern statisch mit voller Kraft zu Werke geht. Freunde hoher Bildqualität schätzen SSAA genau wegen dieser Eigenschaft, denn es schärft und beruhigt das Bild gleichermaßen.

Mit einer Geforce-Grafikkarte haben Sie durch die OGSSAA-Modi 2x2 (4x), 3x3 (9x) und 4x4 (16x) die Möglichkeit, gezielt das AF zu vervielfachen. Diese Jahrzente alten Supersampling-Modi lassen sich via Nvidia Inspector aktivieren und laufen nur unter Direct3D. Durch die verdoppelte Abtastung pro Pixelachse (2x2) erreicht 4x OGSSAA ohne zusätzliches AF eine Texturqualität äquivalent zu (perfektem) 2:1 AF via Treiber. 9x OGSSAA führt zu 3:1 AF und 16x OGSSAA gar zu 4:1 AF. In Kombination mit 16:1 AF per Treiber erhalten Sie effektiv 32:1, 48:1 oder sogar 64:1 AF. Das sieht folgendermaßen aus:

Gut zu erkennen: 16:1 AF genügt für den größten Teil des Bildes. Lediglich der hintere Teil der Texturen wird infolge der starken Schräglage undetailliert gefiltert. Hier zeigen die per Supersampling verfeinerten Bilder Vorteile. Mit 64:1 AF verdient die Szenerie schließlich das Prädikat "Scharf bis zum Ende" - allerdings zu einem hohen Preis: Die 16-fache Rechenlast pro Pixel überfordert selbst eine Geforce GTX 580.

Radeon-Grafikkarten beherrschen zwar kein Ordered Grid SSAA (OGSSAA), dafür aber Sparse Grid SSAA (SGSSAA). Hierbei werden die Pixel nicht regelmäßig (ordered) mehrfach abgetastet, sondern an bestimmten, gestreuten (sparse) Stellen. Ein SG glättet bei gleicher Sample-Anzahl Polygonkanten besser als ein OG, unterliegt ihm jedoch aufgrund der unregelmäßigen Sample-Verteilung bei der Texturverbesserung. AMD passt beim SGSSAA den Detailgrad der Texturen (Level of Detail, LOD) intelligent an, das heißt, man hält sich an die theoretischen Limits, bis zu denen ein flimmerfreies Bild möglich ist. Nvidias inoffiziell verfügbares SGSSAA verzichtet auf eine automatische LOD-Anpassung, diese ist aber manuell per NV Inspector möglich. Die aktuellen LOD-Einstellungen lauten:

SSAA-Modus Eingestelltes Texture LOD
1x (SS)AA 0.0 (Standard mit MSAA)
4x OGSSAA -1.0
9x OGSSAA -1,5
16x OGSSAA -2.0
2x SGSSAA (AMD) -0.4
4x SGSSAA (AMD) -0.8
8x SGSSAA (AMD) -1.2

Daraus folgt: AMDs 8x SGSSAA unterliegt 9x OGSSAA relativ deutlich, liefert aber mehr Qualität als 4x OGSSAA. 8x SGSSAA plus 16:1 AF resultiert in einer Bildqualität, welche dank effektivem ~38x AF nur in Ausnahmefällen Detailwünsche übrig lässt. Wie sieht 8x SGSSAA auf einer Radeon HD 5000/6000 eigentlich ganz ohne Zusatz-AF aus? Unscharf, aber deutlich besser als mit reinem MSAA:

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HD 5870: 1x AF & 8x MSAA
HD 5870: 1x AF & 8x MSAA HD 5870: 1x AF & 8x SGSSAA

Bildergalerie

Fazit: 64:1, 48:1 und 32:1 gegen 16:1 AF
Welche Grafikkarte Sie auch haben: Mehr als 16:1 AF erreichen Sie nur mithilfe von Supersampling. Nutzern aktueller Grafikkarten raten wir klar zu Supersampling-AA, da es, wie erwähnt, nicht nur mehr Details, sondern vor allem Bildruhe bringt. Während Radeon-Nutzer das gewünschte SGSSAA einfach per Catalyst Control Center einstellen können, benötigen Geforce-Besitzer den Nvidia Inspector oder alternativ das SSAA Tool von Nvidia. Obacht: Radeon-Karten beherrschen SGSSAA nur unter DX9 und älter, Geforce-Karten verschönern auch DX10- und DX11-Spiele mit SGSSAA. Die reinen OGSSAA- bzw. Hybridmodi laufen allerdings nur unter DX9 und darunter.

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    • Kommentare (48)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von steveO PC-Selbstbauer(in)
        naaaaaja , es müsste heissen trifft vergangenheit / zukunft .... DENN , im 1er ( 2001 ) gab es schon 128 faches ! ^^
        Und es gab auch teselation... xD
        das ist wie wenn mann ein ferrari motor in einen fiat uno baut xD !!!
      • Von steveO PC-Selbstbauer(in)
        naaaaaja , es müsste heissen trifft vergangenheit / zukunft .... DENN , im 1er ( 2001 ) gab es schon 128 faches ! ^^
        Und es gab auch teselation... xD
        das ist wie wenn mann ein ferrari motor in einen fiat uno baut xD !!!
      • Von b0s Software-Overclocker(in)
        Ach natürlich, mir war schon wieder entflohen, dass AF adaptiv arbeitet! Das hab ich nämlich in diesem Artikel erst gelernt . Danke fürs erinnern
      • Von PCGH_Raff Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von b0s
        Das hieße doch, dass SGSSAA theoretisch etwas mehr Leistung kostet oder? Macht sich dieser theoretische Unterschied in der Praxis bemerkbar?
        In allen mir bekannten Tests: nein. Der vierfache Rechenaufwand bleibt der vierfache Rechenaufwand.

        Zitat von b0s
        Mal ne Frage: Wenn mir 16x AF reicht, ich aber mit 4x SSAA zocke, würde ja 8x AF als Basis ausreichen. Lässt sich damit signifikant Performance gewinnen? (ohne SSAA ist der Unterschied zwischen 8x & 16x ja noch sehr gering)
        8:1 anstelle von 16:1 AF läuft genauso wenig schneller wie es schlechter aussieht. Wie im Artikel erwähnt, arbeitet AF adaptiv. Bei 16:1 AF wird nur ein kleiner Teil des Bildes überhaupt mit 16:1 bearbeitet (eben der, der's nötig hat). Aber ja: 4x SSAA und 8:1 AF liefert ein gleichwertiges oder besseres Bild als 16:1 AF mit 4x MSAA.

        MfG,
        Raff
      • Von b0s Software-Overclocker(in)
        Zitat von CrimsoN 2.0
        Habe noch mal nach gekuckt aber für mich macht das keine denn:
        "Application controlled" =bedeutet, dass allein die Anwendung bestimmt, ob und in welcher Form Antialiasing angewandt wird.
        "Override any application setting" =besagt das genaue Gegenteil. Ganz gleich, was die Anwendung anfordert, der Treiber ignoriert dies und versucht stattdessen, den im Spielprofil vorgegebenen Antialiasing-Modus zu erzwingen.
        "Enhance the application setting"= schließlich verlangt, dass Antialiasing zunächst von Seiten der Anwendung angefordert wird, erlaubt dem Treiber aber ergänzend, die Einstellungen entsprechend der Vorgaben im Spielprofil abzuwandeln und zu erweitern.

        Daher macht das von dir vorgeschlagen keine Sinn...!!!
        Warum das denn nicht? Du hast es doch gerade wunderbar erklärt, warum es genau so ist, wie Marc es geschrieben hat.

        Zitat von CrimsoN 2.0
        Habe das mal gerade Bulltstrom geteste sehe keinen unterschried zu meine Override Einstellung 8xMSAA+8xSG das gleiche wie wenn ich in Game noch 8xMSAA anschalte !
        Dann war es nicht aktiv. Denn 1. macht sich die Optik sofort bemerkbar und 2. ruckelts bei den Settings mit Sicherheit ordentlich.

        Zitat von PCGH_Raff
        OGSSAA ist übrigens OGSSAA. Egal ob der Tool, per Nvidia-Modus (2x2, etc.) oder per Downsampling: In jedem Fall werden die Pixelachsen intern mit einer höheren Auflösung berechnet als bei "normalem" Rendering, gefolgt vom Herunterrechnen auf die Ausgabeauflösung (= Downsampling). Die Texturqualität profitiert in jedem Fall, da eine höhere interne Auflösung eine automatische LOD-Anpassung bewirkt. Das einzige, was zwischen den Implementierungen etwas anders ist, ist der Downfilter.

        SGSSAA verfährt ganz anders. Hier wird die Szene leicht versetzt mehrfach berechnet und anschließend vermengt. Dadurch, dass die Auflösung intern nicht erhöht wird, erfolgt beim SGSSAA keine automatische LOD-Anpassung – das muss der Treiber machen. AMD löst das, wie im Text erwähnt, intelligent, während Nvidias inoffizielles SGSSAA keine LOD-Anpassung bekommt (nur manuell einstellbar).
        Das hieße doch, dass SGSSAA theoretisch etwas mehr Leistung kostet oder? Macht sich dieser theoretische Unterschied in der Praxis bemerkbar?

        @ Artikel: Zum zocken finde ich 32x gegenüber 16x noch eine bemerkenswerte Verbesserung, darüber hinaus würde ichs wenn dann als Screenshot-Goodie nutzen. Das passt insofern auch gut, da ich max mit 4x SSAA zocke, mehr is mit meiner SGPU in halbwegs aktuellen Spielen nich drin.
        Mal ne Frage: Wenn mir 16x AF reicht, ich aber mit 4x SSAA zocke, würde ja 8x AF als Basis ausreichen. Lässt sich damit signifikant Performance gewinnen? (ohne SSAA ist der Unterschied zwischen 8x & 16x ja noch sehr gering)
      • Von Hübie Software-Overclocker(in)
        Afaik kann man das mit dem LOD Bias vermindern. Allerdings muss dann zwangsläufig eine Glättung der Texturen erfolgen, da sonst Aliasing auftritt. Sprich SGSSAA&negativer LOD Bias. Habe gestern gelesen, das in vielen Spielen via TSGSSAA überall SSAA angewandt wird. Jedoch muss die Anwendung nativ AA unterstützen.

        Da ich aber nVidia-Neuling bin sind meine Aussagen ohne Gewähr ^^

        Geschrieben auf meinem Milestone mit PCGH Extreme
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