Anisotrope Filterung im Test: AMD und Nvidia opfern Qualität für Leistung

ATi-Optimierungen

Bei den aktuellen ATi-Grafikkarten spielen die „Optimierungen“ des anisotropen Filters (Optimierung in Anführungszeichen, da Qualitätsverschlechterungen eigentlich kaum Optimierung genannt werden können) eine wichtigere Rolle als bei Nvidia. Denn seit etwa drei Generationen werden zum Teil massiv weniger Textureinheiten als bei der Konkurrenz verbaut, was in einer geringeren Texelfüllrate resultiert. Ein hochwertiges AF hat mehr Auswirkungen auf die Performance einer ATI-Grafikkarte. Als Vorteile kann ATi eine kleinere Anzahl an Transistoren für sich verbuchen, die der Chipspezialist in andere Bereiche wie zum Beispiel die Shadereinheiten investieren kann. ATi regelt die AF-Optimierungen über eine „Catalyst A.I.“ genannte Funktion im Catalyst Control Center. Diese beinhaltet genau drei verschiedene Einstellungen: Off, Standard sowie Advanced.

Leider übt der Schalter nicht nur Einfluss auf die Optimierungen des anisotropen Filters aus sondern genauso auf applikationsspezifische Optimierungen und CrossFire. Die letzten beiden Punkten sind bei A.I.Off generell deaktiviert, weswegen bei CrossFire-Systemen die Einstellung quasi nie Sinn ergibt. Darüber hinaus werden zusätzlich spezifische Bug-Fixes abgeschaltet (unter anderem taucht der „Nebel-Bug“ in Half-Life 2 wieder auf), was einen negativen Einfluss auf die Geschwindigkeit oder Bildqualität haben kann. Somit macht es ATi den Kunden leider generell schwer, A.I. Off zu benutzen, da es zwar qualitative Vorteile beim anisotropen Filter hätte, jedoch gleichzeitig andere Nachteile mit sich bringen würde. Bei A.I.f Off wird immer ein trilinearer Filter eingesetzt.

Bei A.I. Standard sind sämtliche Applikationsoptimierungen eingeschaltet – ebenso die AF-Optimierungen. A.I. Standard analysiert unter anderem die zu filternden MipMap-Stufen in den Texturen und entscheidet dann, ob anstatt eines qualitativ hochwertigen Filters auch ein weniger rechenintensiver „brilinearen“ Filter ausreichend ist. In den meisten Fällen ist wahrscheinlich eher letzteres der Fall. Laut ATi soll die Bildqualität so nicht verschlechtert werden, was aber durchaus bei einigen Spielen bezweifelt werden kann – und in diesem Artikel zu untersuchen ist.

A.I. Advanced geht bei der Analyse der Texturen noch etwas intensiver vor, was mehr Performance kostet, aber gleichzeitig mehr Qualität liefern kann. So kann es vorkommen, dass A.I. Advanced langsamer arbeitet als A.I. Default, da die Analyse zu viel Zeit in Anspruch nimmt. In CrossFire-Systemen hat A.I. Advanced noch einen weitere Einfluss: Laut ATi wird dann in jeder Applikation, für die kein Multi-GPU-Profil vorhanden ist, AFR verwendet, um CrossFire trotzdem zum Laufen bringen zu können.

In der Theorie

Die theoretische Betrachtung des anisotropen Filters bei ATi führen wir wie gewohnt mit dem Tool AF-Tester durch. Es zeigt sich, dass sich bei ATi in den letzten Monaten so einiges geändert hat. Ursprünglich kam der Catalyst-Treiber mit einer Erkennung für eingefärbte Mip Maps daher. Sobald es eingefärbte Mip Maps gab, wurde – unabhängig von der A.I.-Stufe – trilinear gefiltert, selbst bei A.I. Advanced. Der AF Tester zeigte immer das optimale Bild. Diese Erkennung hat ATi mit dem Catalyst 9.5 entfernt, da Ergebnisse wie die des AF Testers nicht den Tatsachen entsprachen. Nun gibt es zwischen A.I. Off sowie A.I. Standard auch im AF Tester einen Unterschied zu begutachten.

Bei deaktivierter anisotroper Filterung erkennt man auf den Bildern das schmalere Tri-Band, da die Farben mit der Standardeinstellung nicht mehr so durchgängig verlaufen.

Beim vier-fachen anisotropen Filter fällt zuerst dasselbe Bild auf, zudem ist auch eine minimale Winkelabhängigkeit erkennbar. Diese ist jedoch so gering, dass es in der Praxis kein Unterschied in verschiedenen Winkeln sichtbar ist – überall wird gleich gefiltert. Deswegen kann die AF-Implementierung durchaus als winkelunabhängig bezeichnet werden. Bei früheren GPU-Generationen gab es hingegen eine richtige Winkelabhängigkeit. Es wurde nur in speziellen Winkeln voll gefiltert, andere dagegen mit niedrigere AF-Stufen angesprochen.

Das LOD-Bias scheint bei 4xAF unter A.I. Standard leicht ins Negative zu rutschen, was für ein schärferes Standbild aber mehr Flimmern in Bewegung sprechen würde. Bei der maximal möglichen 16-fachen Filterung gibt es nicht viel Neues zu berichten. Die höchste Stufe scheint zwar mit einer etwas niedrigeren Präzision auskommen zu müssen, was in der Praxis aber vernachlässigt werden kann.

A.I. Advanced sieht im AF-Tester absolut identisch zu A.I. Standard aus.