Tech #02 - Anizotropia

W opcjach graficznych gier komputerowych pewnie równie często co z opisywanym wcześniej Antyaliasingiem spotkaliście się z czymś co ukryte jest pod nazwą “anizotropia”, czy też po prostu “anizo”. Czym jest właściwie to „anizo” i co daje jego ustawienie?

Jeśli grając zwracacie szczególną uwagę na grafikę to pewnie zauważyliście następujący, denerwujący efekt, który zaznaczony jest na poniższym filmiku z GTA IV:

Widzimy wyraźnie linię, do której tekstury są ostre i ładne, a poza którą tekstury są rozmazane i prezentują jakąś „bezkształtną masę”. Anizotropia to technologia, która niweluje ten efekt poprzez wyostrzenie tekstur na obiektach w zasięgu „wzroku” kamery.

Wyróżniamy kilka ustawień anizo w grach:

1. Filtrowanie dwuliniowe (bilinear),
2. Filtrowanie trójliniowe (trilinear) – standardowe ustawienie w grach,
3. Anizotropia x2,
4. Anizotropia x4,
5. Anizotropia x8,
6. Anizotropia x16.

Czym różnią się poszczególne ustawienia? Wszystko wyjaśnią screeny z GTA IV.

Uwaga: Celowo na screenach pominąłem ustawienie „bilinear”, ponieważ jest już ono praktycznie nieużywane w nowych grach. Dla współczesnych kart graficznych wydajnościowo praktycznie nie ma różnicy czy robią anizo dwuliniowe czy trójliniowe. Niektórzy producenci gier blokują nawet całkowicie możliwość wyłączenia anizotropii – np. w Metro2033 minimalnie możemy ustawić Anizo-x4, a więc gra została całkowicie pozbawiona nie tylko ustawienia bilinear, ale i trilinear. Zobaczmy w końcu te screenshoty.

Różnica jest widoczna gołym okiem. Tekstury na ulicy są wyraźniejsze i  są ostrzejsze tym dalej im wyższy poziom anizotropii ustawimy.

Anizotropia, a wydajność

Jak to wszystko wpływa na wydajność? Tutaj również test w GTA IV. Jedno ustawienie z filtrowaniem trójliniowym, a drugie od razu z x16 – moim zdaniem pośrednich ustawień nie ma sensu robić, a dlaczego to przekonamy się po obejrzeniu wykresów.

OK, spadek wydajności można uznać za bardzo niewielki. W GTA IV wynosi on około 8%. Na wynik wpływ miały też ostre przycinki, ale to raczej z powodu dużego obciążenia procesora w danej chwili niż od włączonego anizo. Tak czy inaczej ogólny spadek wydajności będzie tym większy im słabsza karta graficzna, ale i tak uważam, że ustawienia pośrednie pozbawione są sensu – albo wyłączamy anizo całkiem, albo od razu ustawiamy x16. Różnica w wydajności jest na tyle mała, że zabawa, przykładowo w anizo x8, nie ma sensu.

Kiedy włączamy Anizo, a kiedy nie?

Teraz kwestia zasadnicza. Na jakiej karcie możemy sobie pozwolić na włączenie anizo, a na jakiej nie? Tutaj sprawa jest bardzo prosta i rozbija się właściwie wyłącznie o ilość dostępnej pamięci na karcie graficznej. Im więcej pamięci tym lepiej – ta zasada działa w przypadku anizotropii idealnie. Powierzchnia renderowana jest „w przód” znacznie dalej, niż gdyby anizo było wyłączone, ponieważ – mówiąc w dużym skrócie - karta potrzebuje więcej pamięci, aby renderować ostry obraz jeszcze dalej od kamery niż standardowo.

Z kartami graficznymi, które mają poniżej 1 GB własnej pamięci można eksperymentować z poszczególnymi poziomami anizo, jednakże te posiadające  1 GB lub więcej od razu umożliwiają ustawienie anizotropii x16, w ten sposób pozwalając nam graczom cieszyć się ostrymi jak brzytwa teksturami przy jednoczesnym zachowaniu płynności rozgrywki.