High-Resolution Antialiasing (HRAA)

 
 
Antialiasing ad Alta Risoluzione attraverso Multisampling


L’unità di elaborazione grafica (GPU) GeForce3 di NVIDIA introduce una tecnologia completamente nuova progettata per fornire un antialiasing ad alta risoluzione (HRAA). Sebbene fossero disponibili in precedenza altre soluzioni di antialiasing ed i relativi metodi, solo GeForce3 può offrire l’eccezionale combinazione di alte risoluzioni ed elevate frame rates unitamente ad un antialiasing di alta qualità. Con il perfezionamento del supporto hardware per il multisampling, come pure attraverso l’innovazione della nuova tecnologia di campionamento, GeForce3 rende utilizzabile l’HRAA per tutti i contenuti in tempo reale.
HRAA richiede un minimo di 60fps a 1024 x 768 con colore pieno a 32-bit. Questo esempio mostra i relativi livelli di prestazioni per modi AA diversi su Quake III a risoluzione 1024x768x32.

Eliminare l'effetto aliasing
Uno dei problemi fondamentali della qualità dell’immagine che ha tormentato gli utenti di PC è l’aliasing o “frastagliature”. L’Aliasing è l’effetto scalettato sui bordi degli oggetti che può distrarre in modo considerevole l’utente di PC. L’unico modo per contrastare l’aliasing è di creare l’effetto di più pixel sullo schermo. Un tempo, aumentare la risoluzione rappresentava la soluzione migliore a questo problema. La dimensione del manufatto “frastagliato” o scalettato non è mai più grande della dimensione del pixel effettivo. Quindi, riducendo la dimensione del pixel si riduce la dimensione di questi manufatti.
Tuttavia, la variazione della risoluzione non è sempre fattibile. L’utente potrebbe aver già utilizzato la risoluzione massima supportata dal monitor o la stessa applicazione potrebbe limitare la risoluzione. Al di là di questi forti limiti, l’unica soluzione è quella di aumentare la risoluzione effettiva. Il modo migliore per farlo è di utilizzare tecniche più complesse, al fine di elaborare il colore di ogni pixel del display, in maniera da simulare la presenza di più pixel. Si fa riferimento a queste tecniche con il termine di “antialiasing”.

Il "Supersampling" è una tecnica di antialiasing che è semplicemente un approccio a forte impatto e viene utilizzato nelle GPU di Geforce2 di NVIDIA ed in altri moderni processori grafici. Un processore grafico che utilizza il supersampling rappresenta l'immagine dello schermo con una risoluzione molto più alta rispetto alla modalità generale di visualizzazione, graduando e filtrando l'immagine alla risoluzione finale prima che venga inviata al display. Vi sono diversi metodi per eseguire tale operazione, ma ognuno di questi necessita di un processore grafico al fine di rappresentare tanti pixel aggiuntivi quanti quelli richiesti dal metodo di supersampling. Inoltre, poiché il processore grafico rappresenterà più pixel effettivi rispetto a quelli che verranno visualizzati, questo dovrà graduare e filtrare quei pixel fino alla risoluzione per la visualizzazione finale. Questa graduazione e questo filtraggio potranno ridurre ulteriormente la prestazione.
Questa animazione dimostra la differenza visiva senza AA oppure con AA GeForce3 Quincunx abilitato.

Multisampling: la soluzione Il problema più grande con supersampling è la prestazione. Gli utenti non vogliono vedere la loro frame rate scendere alla metà o ad un quarto di quello che dovrebbe essere. Multisampling è una tecnica più complessa rispetto al supersampling, che comporta un risultato di qualità più elevata rispetto ad una rappresentazione standard, con una prestazione migliore in confronto al supersampling - uno scenario vincente in confronto a ciascuna alternativa. Multisampling richiede una GPU più complessa, tuttavia solo le GPU più recenti supportano questa tecnica.

L'idea fondamentale dietro al multisampling è quella di integrare l'intelligenza dietro all'antialiasing, all'interno del cuore della GPU, nell'hardware. Questo rende la GPU più complessa ma ricompensa l'utente con una qualità migliore ed una prestazione più elevata. Multisampling lavora perché la stessa GPU è "consapevole" che i campioni multipli verranno utilizzati per calcolare il colore di pixel finale. Si potrebbe pensare a questi campioni aggiuntivi come a dei "pixel virtuali" aggiuntivi. Internamente, la GPU di GeForce3 possiede dei modelli di dati più ampi e, quindi, può trattare questi pixel virtuali aggiuntivi senza rallentare la sua velocità di rappresentazione standard. Effettivamente, la GPU di GeForce3 può elaborare questi "pixel virtuali" o campioni aggiuntivi a piena velocità, senza alcuna riduzione delle prestazioni del motore. Questi modelli di dati più ampi permettono a GeForce3 di utilizzare i medesimi dati della texture per tutti i campioni nel pixel, riducendo significativamente la larghezza di banda della memoria richiesta per sottoporre a testurizzazione tutti i campioni AA.

La GPU di GeForce3 è il primo prodotto ad offrire l'HRAA ad un prezzo accessibile per il consumatore. Le capacità di multisampling dell'hardware della GPU di GeForce3 offrono un livello di prestazione e di flessibilità senza precedenti, consentendo agli utenti finali maggiori e migliori scelte di modalità di antialiasing, aiutandoli a sfruttare l’intero potenziale di questo innovativo processore grafico.

Key Features

 
 
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