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NVIDIA veröffentlicht GeForce-Treiber mit MFAA-Unterstützung

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nvidia 2013Mit dem Release der GeForce GTX 980 und GTX 970 bzw. der Maxwell-Architektur der 2. Generation kündigte NVIDIA auch eine neue Anti-Aliasing-Technologie namens Multiframe Sampled Anti-Aliasing (MFAA) an. Mit einer Veröffentlichung des dazu passenden Treibers sollte es aber bis heute dauern. Nun aber ist der GeForce 344.75 erhältlich und wir nutzen die Gelegenheit, MFAA noch einmal genauer zu erklären.

MFAA steht wie gesagt für Multiframe Sampled Anti-Aliasing und soll die Bildqualität von MSAA erreichen, dabei aber nur halb so viel Leistung benötigen. Klingt dies zunächst nach der eierlegenden Wollmilchsau der Anti-Aliasing-Algorithmen, wird doch recht schnell klar, wie NVIDIA dies umsetzt und wo die Stolperfallen der Technik zu suchen sind.

MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)
MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)

Um MFAA zu verstehen, muss zunächst einmal die grundsätzliche Funktionsweise eines AA-Algorithmus verstanden werden. Im obigen Beispiel ist zu sehen, wie ein geometrisches Objekt die vier Pixel durchquert. Die in der Mitte befindlichen Coverage Samples werden aber nur in einem Fall abgedeckt, sodass ohne aktivierte AA nur eines der Felder überhaupt als abgedeckt angesehen wird. Im Renderpfad wird also nur dieser eine Pixel mit der vollen Abdeckung dargestellt.

4xMSAA arbeitet mit vier Coverage Samples pro Pixel. Diese sind auf eine spezielle Art und Weise im Pixel verteilt. Durchquert auch hier die gleiche Linie die vier Pixel, deckt diese im linken Pixel einen von vier Coverage Samples ab und im zweiten drei von vier. Entsprechend werden diese Pixel mit 1/4 bzw. 3/4 Abdeckung bewertet und es ergibt sich ein flüssigerer Übergang.

MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)
MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)

Beim MFAA werden zwei Coverage Samples verwendet, die durch die Einbeziehung des vorangegangenen Frames verdoppelt werden. In diesem Beispiel verwendet NVIDIA zwei Schemata für die die Positionierung der Coverage Pixel. Diese beiden Schemata sorgen in den beiden Frames (Frame n-1 und Frame n) für eine unterschiedliche Abdeckung. NVIDIA verwendet dazu einen sogenannten Temporal Synthesis Filter.

MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)

MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)

Der Filter setzt die beiden Berechnungen der Frames zusammen und erreicht am Ende bei 4xMFAA das gleiche Endergebnis wie 4xMSAA. Dabei soll bei aktiviertem MFAA auf 2xMSAA die gleiche Bildqualität erreicht werden wie bei direktem 4xMSAA, allerdings arbeitet MFAA rund 30 Prozent schneller. Der Performance-Verlust durch den Filter ist mit rund zwei Prozent zu vernachlässigen.

MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)
MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)

Die von NVIDIA gezeigten Beispiele zeigen keinerlei Unterschiede in der pixelgenauen Darstellung. Allerdings gibt es in der Praxis einige Unterschiede, die aber erst im bewegten Bild zu erkennen sind. Bewegte Bilder sind auch gleich ein gutes Stichwort, denn MFAA setzt eine gewisse Framerate voraus, damit überhaupt zwei Frames mit in die Berechnungen einbezogen werden können.

MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)
MFAA (Multiframe Sampled Anti-Aliasing)

MFAA wird im Treiber einfach nur aktiviert. Im Spiel selbst sind keinerlei Einstellungen notwendig. Bei aktiviertem MFAA wird aus 2xMSAA dann ein effektives 4xMFAA (bzw. 4xMSAA). MFAA funktioniert allerdings nur mit Grafikkarten der Maxwell-Generation - also der GeForce GTX 980 und GTX 970. Im Video kann man sich einen Eindruck von MFAA verschaffen:

Den dazugehörigen Treiber veröffentlicht NVIDIA in Form des GeForce 344.75, der zudem auch noch ein sogenannter "Game ready"-Treiber für Far Cry 4, Dragon Age: Inquisition und The Crew ist. Den Download findet ihr wie immer direkt bei NVIDIA.

Zum Abschluss noch einige Benchmarks mit MFAA unter Battlefield 4 und Crysis 3:

Battlefield 4

NVIDIA GeForce GTX 980

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Crysis 3

NVIDIA GeForce GTX 980

Bilder pro Sekunde
Mehr ist besser

Noch einmal sei angemerkt, dass ein 2xMSAA mit zugeschaltetem MFAA die gleiche Bildqualität wie 4xMSAA bieten soll. Dies ist bei der Betrachtung der Benchmarks zu beachten. Von der Qualität könnt ihr euch im Video einen Eindruck verschaffen.