Einsteigerguide: Was ist die anisotrope Filterung?

Ein Spieler zu sein, bedeutet, in einem lebensechten Universum herumzuwandern, seine Kämpfe auszutragen und die Einstellung eines Siegers zu haben. Es ist also ganz natürlich, dass Sie gerne eine realitätsnahe Grafik in Ihrem Spiel haben möchten, ohne irgendwelche Straßensperren im Weg.

Anisotrope Filterung, auch bekannt als „AF“, in Ihrem Spielmenü ist eine Technik der Filterung, die üblicherweise bei 3D-Computergrafiken angewendet wird, bei der sich die Anzahl der erzeugten Texturmuster je nach dem Winkel, in dem sich die bereitzustellende Oberfläche relativ zur Kamera befindet, ändert.

Die anisotrope Filterung lässt die Oberflächen oder Designs, die schräg und weiter von der Kamera entfernt sind, realer und lebhafter aussehen, als wenn sie nicht vorhanden ist. Das ist eine der wichtigsten Einstellungen, die Sie kennen sollten, wenn Sie sich wirklich für dieses Geschäft interessieren.

Anisotrope Filterung, auch bekannt als „AF“, in Ihrem Spielmenü ist eine Technik der Filterung, die üblicherweise bei 3D-Computergrafiken angewendet wird, bei der sich die Anzahl der erzeugten Texturmuster je nach dem Winkel, in dem sich die bereitzustellende Oberfläche relativ zur Kamera befindet, ändert.

Die anisotrope Filterung lässt die Oberflächen oder Designs, die schräg und weiter von der Kamera entfernt sind, realer und lebhafter aussehen, als wenn sie nicht vorhanden ist. Das ist eine der wichtigsten Einstellungen, die Sie kennen sollten, wenn Sie sich wirklich für dieses Geschäft interessieren.

In dem folgenden Beitrag werden wir etwas näher auf die anisotrope Filterung eingehen.

Was bedeutet Anisotropische Filterung im Spielbetrieb?

Im Bereich der 3D-Computergrafik ist die anisotrope Filterung ein relativ gängiger Begriff. Genauer gesagt ist es einer der wichtigen Techniken, die üblicherweise zur Verbesserung der allgemeinen Bildqualität und Textur in computerbasierten Videospielen eingesetzt wird. Sie erhöht die Qualität der Grafik Ihres Spiels und verleiht ihm mehr Klarheit. Sie funktioniert auch bei hohen Winkeln hervorragend. Und ein guter Grund für die Anwendung ist, dass sie die Oberfläche von Strukturen für den Betrachter nicht verdunkelt. Die AF-Funktion ist auf den heute erhältlichen Videokarten recht häufig zu finden, aber sie erscheint nicht unbedingt auf allen Karten im gleichen Namen.

Was ist anisotropes Filtern oder Textur-Filterung? Texturfilterung, auch bekannt als anisotropes Filtern, ist eine der beliebtesten Grafikeinstellungen, die Sie in modernen Spielen entdecken können.

Anisotropes Filtern ist eine Form der Texturfilterung, sie sich aus den Techniken der bilinearen und trilinearen Filterung entwickelt hat, in etwa jeder Reihenfolge angewendet wird und dem Nutzer in der Regel mindestens vier verschiedene Einstellungen zur Auswahl bietet.

Die Technologie erhöht die Bildqualität der Zeichen, wenn sie in einem schrägen Winkel betrachtet werden. Wenn Sie eine Textur nicht frontal betrachten, wie z.B. eine Wand oder einen Boden, die sich in den Weg ausbreiten, reduziert der AF die Unschärfe und hilft auch, die Details der Textur beizubehalten, während Sie sich darauf befinden.

Zunächst einmal sollten Sie sich bewusst sein, was Mipmapping ist:

Es wird auch als Pyramiden bezeichnet. Mipmaps sind Nachbildungen von Originalzeichen, die jedoch in geringerer Auflösung vorberechnet sind, so dass eine GPU je nach Oberfläche die am besten geeignete aus ihnen auswählen kann. Die Originale sind viel zu kostspielig in der Behandlung – klug, um in einer Szene gründlich wiederverwendet zu werden. Leider erfordert die Verwendung von Mipmaps eine zusätzliche Filterung zur Entfernung von Bildartefakten, die durch diese anisotrope Filterung vollständig aufgelöst werden können.

Wenn eine Figur zwischen zwei Spielen in einem abrupten Winkel beobachtet wird, sollte die Filterung nicht in jeder Richtung gleich sein, d.h. sie sollte eher anisotrop als isotrop sein. Die Konsistenz ist in diesem Fall nicht sehr anwendbar.

Wenn wir eine höhere Auflösung verwenden, geht die Haldenkonstruktion nach unten und das Aliasing nimmt in einer Richtung zu, aber das Bild ist tendenziell präzise. Bei einer niedrigeren Auflösung steht die Haldenkonstruktion auf, aber das Bild ist entsprechend unscharf.

Warum ist das wichtig?

Es ist unnötig zu sahen, dass Sie alle irgendwann in Ihrem Spiel diese Erfahrung der verschwommenen Ansichten machen mussten. Die grundlegenden Techniken zur Lösung dieses Problems sind bilineare und trilineare Filterung. Aber die Bildqualität, die die Molke bietet, ist bei weitem nicht ausreichend. Die trilineare Filterung dient eher der Verbesserung, indem man Proben aus den beiden nächstliegenden Mipmap-Größen zur Berechnung des Texels verwendet. Aber das reicht immer noch nicht aus, die Qualität leidet, wenn Straßen- und Bodenstrukturen unter extremen Winkeln betrachtet werden.

Um dies zu verhindern, skaliert die anisotrope Filterung entweder die Höhe oder die Breite der Mipmap im Verhältnis zur Verzerrung des jeweiligen Zeichens. Die Anisotropiegrade reichen von 1 bis 16, wobei jeder einzelne den Grad der Skalierung der Mipmaps veranschaulicht. Natürlich haben höhere Stufen einen höheren Leistungseindruck, aber die Bildqualität ist unvergleichbar besser im Vergleich zur bilinearen oder trilinearen Filterung.

Features.

Diese Merkmale beschreiben kurz, was anisotrope Filterung ist:

• Texturfilterung oder anisotrope Filterung ist die Art und Weise, wie das Erscheinungsbild eines 2D-Bildes bei der Darstellung auf einem 3D-Modell gehandhabt wird. Wenn man ein 2D-Bild von vorne betrachtet, wird ein Spiel von Pixel zu Pixel angezeigt, wobei die Vermessung in einem Abstand oder Winkel die Klarheit verfälschen kann. Die Texturfilterung erkennt den Punkt auf der Textur, von dem aus ein bestimmtes Pixel gerendert wird, tastet nahe gelegene Texte ab und wirft die richtige Farbe aus.
• Die Einstellungen können von Off bis zu 2x, 4x, 8x und 16x Typ der anisotropen Filterung variieren. Diese Einstellungen legen die Steilheit der maximalen Winkel fest, bei denen die Textur mit dem AF gefiltert wird. 8X ist doppelt so steil wie 4x usw. Je höher die Einstellung, desto mehr VRAM wird verwendet. Die Texturfilterung ist in der Regel eine recht anspruchslose Grafiklösung, die je nach den verwendeten Einstellungen einen Rückgang der Bildraten um 0 bis 4% bewirkt.
• Bei vielen Grafikeinstellungen ist es so, dass die Rücklaufzeiten beim Aufstieg in die Voreinstellungen abnehmen. Wenn dieser ausgeschaltet ist, sieht der AF dramatisch schlechter aus als der 4x-AF, während es oft eine sehr geringe Sichtbarkeitsdifferenz zwischen AF 8x und AF 16x gibt, da die Fälle, in denen Sie in diesen Ecken sehen, seltener werden.
• Die Anwendung des AF ist von Spiel zu Spiel unterschiedlich. In der Situation von Gears 5 kann man auch einen wertvollen kleinen Abstand von 2x von 16x sehen. Bei 16x gibt es immer etwas mehr Klarheit, was während des Spiels leichter zu erkennen ist, aber wenn es um Standbilder geht, gibt es nicht viel zu durchstreifen.
• Wenn wir über ein Spiel wie Hitman 2 sprechen, können Sie sehen, dass der Einsatz der anisotropen Filterung einen großen Unterschied zwischen den Ansichten der Nacht und des Tages macht. Sie können auch im Low-Screenshot feststellen, dass die Bodentexturen deutlich verschwommen erscheinen, insbesondere wenn Sie detailliertere Komponenten wie die Pfeile auf dem Boden oder die Trennlinie, die sich auf der Ausstiegsrampe nach oben bewegt, betrachten. Im Ultramodus hingegen erscheint die Bodentextur scharf und klar, selbst wenn man aus einem unklaren Winkel schaut.
• Bei der anisotropen Filterung (AF) werden die Texturen nicht konsistent gefiltert, sondern die Filterung der Texturen hängt von der jeweiligen Position der Textur auf dem Bildschirm ab, die dem Kamerawinkel entspricht.
• AF hilft bei der Weichzeichnung der Kanten von 3D-Objekten durch den Prozess der Texturabtastung für eine vom Spieler bestimmte Anzahl von Malen pro Pixel. Auf der Grundlage dieser Daten wird schließlich festgelegt, wie ein Pixel erscheinen soll. Genau in diesem Punkt unterscheidet es sich vom Anti-Aliasing, ist aber in vorteilhaften Konzepten wie dem Pixel Sampling Programm ähnlich.

Vorteile gegenüber anderen Optionen.

Diese Punkte beschreiben kurz, was die anisotrope Filterung und ihre Vorteile gegenüber anderen Optionen ist:

• Die trilineare Filterung hilft bei der Verbesserung der Textur des Spiels auf einem besseren Niveau im Vergleich zur bilinearen Filterung, aber der Bereich um das Spiel herum sieht immer noch etwas verschwommen aus. Dies ist der Grund, warum wir eine anisotrope Filterung einsetzen, die die Texturqualität auch bei unklaren Winkeln deutlich erweitert.
• Um dem Qualitätsverlust und der Unschärfe entgegenzuwirken, schätzt die anisotrope Filterung entweder die Höhe oder die Breite der MIP-Map in einem Verhältnis, das der Verzerrung der ausgeprägten Textur entspricht.
• Die Anisotropiestufen bewegen sich von 1 bis 16, wobei jede Stufe den Grad der Skalierbarkeit der MIP-Maps darstellt. Natürlich haben reichhaltigere Stufen der anisotropen Filterung ein besseres Ergebnis, aber die Bildqualität ist im Vergleich zur bilinearen/trilinearen Filterung außergewöhnlich gut.
• Wenn keine anisotrope Filterung implementiert ist, sehen alle Ebenen verschwommen und gepackt aus, da nur eine kleine Anzahl von Samples zugänglich gemacht wird, die immer wieder verwendet werden können.
• Die Anzahl der ausgewählten Proben hängt von der Winkelsteilheit der Fassade ab. Wenn eine Oberfläche in einem sehr oberflächlichen Winkel zur Kamera steht, werden nur wenige MIP-Map-Ebenen benötigt. Weitere Proben sind erwünscht, wenn der Winkel steiler wird. Aufgrund dieser Vielseitigkeit erfordert die anisotrope Filterung eine intensive Verarbeitung, aber die Hersteller von Grafik-Hardware erhalten bessere Möglichkeiten und Algorithmen, um die anisotrope Filterung wesentlich schneller durchzuführen. Manchmal sind sie auch in der Lage, Kurven zu erstellen, wobei sie einige Detailstufen für einen Teil verlieren, um ein anderes Teil zu verbessern.

Fazit.

Wenn Sie ein PC-Spieler sind, dann könnten Sie für einen klassischen visuellen Reiz töten. Deshalb müssen Sie das Herz und die Seele der Grafikoptionen kennen, ja, wir sprechen hier von der anisotropen Filterung. Anisotrope Filterung kann über das Nvidia Control Panel, das im Segment Ihrer 3D-Einstellungen enthalten ist, gesteuert werden. NVIDIA empfiehlt, dass Nutzer die Einstellung von der Anwendung festlegen und steuern lassen sollten, um die beste Ausführung und Kompatibilität zu erhalten.

Die anisotrope Filterung erfordert jedoch so viel Rechenleistung, dass Sie die erwarteten Vorteile der visuellen Qualität gegen den Eindruck der Leistung Ihrer Grafikkarte abwägen müssen.

Vielen Dank für Ihren Besuch.