Resolutie & opschalen
Resolutie omschrijft hoeveel pixels worden gerenderd om te weergeven op het scherm. De resolutie is voor het grootste gedeelte bepalend voor de grafische ervaring in een spel. Een hogere resolutie is in bijna elk geval beter, de game kan dan namelijk meer details weergeven op models en textures. Games worden doorgaans gespeeld op dezelfde resolutie als de monitor waar het op wordt weergeven, zoals 1080p of 4K, maar het is ook mogelijk om op een hogere resolutie te spelen.
Sommige games bieden zelf aan om op een hogere of lagere resolutie te spelen, dit heet vaak Resolution Scaling of Frame Scaling. Deze scaling, of opschaling, wordt uitgedrukt in een factor of percentage van de originele resolutie. Op een systeem met een 1080p-monitor is 1,75x/175% bijvoorbeeld gelijk aan een 1440p monitor, terwijl 4x/400% gelijk is aan 4K. Het beeld wordt dan gerenderd op deze resolutie, maar wordt voor weergegeven op 1080p.
Een andere optie is de ingebouwde opschaal-optie gebruiken van je grafische kaart. Zowel AMD als Nvidia bieden de optie aan om een hogere resolutie te selecteren in games dan het paneel eigenlijk ondersteunt, om zo hetzelfde effect te krijgen als bij het opschalen in de game zelf.
Opschalen heeft als belangrijkste voordeel dat het de kwaliteit en details in het beeld ten goede komt, met name als het gaat om het elimineren van kartelrandjes. Het is echter een bijzonder rekenintensieve taak, die een zéér zware invloed heeft op het aantal frames per seconde dat behaald kan worden. Daarom is het vaak beter om anti-aliasing te gebruiken om kartelrandjes te elimineren.
Anti-aliasing
Games worden zo goed als altijd weergeven op een beeldscherm dat gebruik maakt van pixels om een beeld te genereren. Deze pixels zijn altijd vierkant in vorm, wat een beperking oplevert voor het weergeven van ‘echte’ objecten zoals mensen: die zijn namelijk niet vierkant. Om te voorkomen dat ronde objecten en rechte lijnen een blokkerig uiterlijk krijgen (de beruchte kartelrandjes) gebruiken ontwikkelaars een techniek die anti-aliasing heet.
Anti-aliasing doet niks meer dan pixels bijvoegen rondom een object die de illusie geven van een ronde (of andere) vorm. De kleur en positie van deze pixels is afhankelijk van de kleur en vorm van het object en de achtergrond waar het zich voor bevindt. Het algoritme zal aan de hand van een gewogen gemiddelde een keuze maken over waar de extra pixels worden geplaatst en welke kleur deze moet hebben. Hoe dit precies gebeurt is afhankelijk van het algoritme dat de game gebruikt:
Supersampling of full-scene anti-aliasing (SSAA/FSAA): de meest primitieve vorm van anti-aliasing. Rendert het beeld op een hogere resolutie dan de schermresolutie om deze vervolgens af te schalen naar de schermresolutie. De extra informatie van de hogere resolutie wordt gebruikt om de kleur en positie van de extra pixels te bepalen. Vanwege de bijzonder rekenintensieve eigenschap van opschalen wordt deze techniek nog zelden gebruikt in games.
Multisample anti-aliasing (MSAA): een vorm van SSAA die aanzienlijk minder rekenkracht vereist. Door alleen de randen van objecten op te schalen (de grootste veroorzakers van aliasing) is er minder rekenkracht nodig, terwijl aliasing grotendeels wordt voorkomen. Deze vorm van anti-aliasing wordt nog regelmatig aangeboden, met name in fotorealistische games die geen hinder ondervinden van de lichte waas die MSAA creëert. Nvidia en AMD hebben sinds enkele jaren een eigen geoptimaliseerde versie hiervan, die voor Nvidia als CSAA wordt aangeduid en bij AMD EQAA heet.
Fast Approximate anti-aliasing (FXAA): Deze techniek wordt vaak ingezet vanwege zijn lage invloed op het grafische prestaties. FXAA zoekt nadat een frame gerenderd is naar kartelrandjes en plotselingen overgangen en verhult deze door ze te vervagen. Het voordeel van deze techniek is dat de daadwerkelijke 3D-modellen niet geanalyseerd hoeven worden, maar dat het eindresultaat snel en efficiënt van kartelrandjes kan worden afgedaan.
Temporal anti-aliasing (TXAA): Terwijl SSAA informatie uit extra resolutie gebruikt om de positie van de nieuwe pixels te bepalen, gebruikt TAA de pixels uit het vorige frame om de positie en kleur in de volgende te bepalen. Dit reduceert niet alleen het aantal kartelrandjes die verschijnen, maar ook andere artefacten zoals stotterende en flikkerende objecten.
Vaak geven games de keuze uit meerdere types anti-aliasing en verschillende ‘sterktes’, uitgedrukt in een macht van twee (2x, 4x, 8x en 16x). De sterkte bepaalt hoeveel metingen worden gebruikt om de kleur van de nieuwe pixels te bepalen, meer metingen geeft een accurater en mooier resultaat. Het nadeel is dat extra metingen meer rekenkracht vereisen, met als gevolg een lager aantal frames per seconde.
Binnenkort behandelen we onder andere draw distance, level of detail en post-proce ing-effecten als depth-of-field en motion blur.