الصحافة الاستقصائية: حيل ATI مع تحسين ترشيح النسيج. الترشيح متباين الخواص. الاستخدام العملي للتمديدات: التصفية متباينة الخواص

تستخدم الألعاب الحديثة المزيد والمزيد من التأثيرات والتقنيات الرسومية التي تعمل على تحسين الصورة. في الوقت نفسه ، لا يكلف المطورون عادة أنفسهم عناء شرح ما يفعلونه بالضبط. عندما لا يتوفر الكمبيوتر الأكثر إنتاجية ، يجب التضحية ببعض القدرات. دعنا نحاول التفكير في ما تعنيه خيارات الرسومات الأكثر شيوعًا من أجل فهم أفضل لكيفية تحرير موارد الكمبيوتر بأقل عواقب للرسومات.

الترشيح متباين الخواص

عندما يتم عرض أي نسيج على الشاشة ليس بحجمه الأصلي ، فمن الضروري إدخال وحدات بكسل إضافية فيه أو ، على العكس من ذلك ، إزالة البيكسلات الإضافية. يتم ذلك باستخدام تقنية تسمى التصفية.

التصفية الثنائية هي أبسط خوارزمية وتتطلب طاقة حوسبة أقل ، ولكنها تعطي أيضًا النتيجة الأسوأ. يضيف Trilinear الوضوح ولكنه لا يزال يولد القطع الأثرية. يعتبر التصفية متباين الخواص الطريقة الأكثر تقدمًا التي تزيل التشوهات الملحوظة على الكائنات التي تميل بشدة بالنسبة للكاميرا. على عكس الطريقتين السابقتين ، فإنه يحارب بنجاح تأثير التعرج (عندما تكون بعض أجزاء النسيج غير واضحة أكثر من غيرها ، ويصبح الحد الفاصل بينهما مرئيًا بوضوح). عند استخدام التصفية ثنائية أو ثلاثية الخطوط ، مع زيادة المسافة ، يصبح النسيج أكثر وضوحًا ، في حين أن التصفية متباينة الخواص لا تحتوي على هذا العيب.

بالنظر إلى كمية البيانات التي تتم معالجتها (ويمكن أن يكون هناك العديد من الزخارف عالية الدقة 32 بت في مشهد) ، فإن التصفية متباينة الخواص تتطلب بشكل خاص عرض النطاقذاكرة. يمكنك تقليل حركة المرور بشكل أساسي بسبب ضغط النسيج ، والذي يُستخدم الآن في كل مكان. في السابق ، عندما كانت تمارس بشكل أقل ، وكان عرض النطاق الترددي لذاكرة الفيديو أقل بكثير ، قللت التصفية متباينة الخواص عدد الإطارات بشكل كبير. على بطاقات الفيديو الحديثة ، ليس له أي تأثير تقريبًا على الإطارات في الثانية.

التصفية متباينة الخواص لها إعداد واحد فقط - عامل المرشح (2x ، 4x ، 8x ، 16x). كلما كان أعلى ، كلما كان المظهر أكثر وضوحًا وطبيعية. عادةً ، مع القيمة العالية ، تظهر القطع الأثرية الصغيرة فقط على وحدات البكسل الخارجية للأنسجة المائلة. عادةً ما تكون قيم 4x و 8x كافية للتخلص من نصيب الأسد من التشويه البصري. ومن المثير للاهتمام ، أنه عند الانتقال من 8x إلى 16x ، سيكون تدهور الأداء صغيرًا جدًا حتى من الناحية النظرية ، منذ ذلك الحين معالجة إضافيةمطلوب فقط لعدد صغير من وحدات البكسل التي لم تتم تصفيتها مسبقًا.

شادر

التظليل عبارة عن برامج صغيرة يمكنها إجراء بعض المعالجات على مشهد ثلاثي الأبعاد ، مثل تغيير الإضاءة ، وتطبيق الأنسجة ، وإضافة المعالجة اللاحقة ، وتأثيرات أخرى.

تنقسم التظليل إلى ثلاثة أنواع: رأس (Vertex Shader) تعمل بالإحداثيات ، ويمكن للهندسة (Geometry Shader) معالجة ليس فقط الرؤوس الفردية ، ولكن أيضًا بالكامل الأشكال الهندسيةتتكون من 6 رؤوس كحد أقصى ، تعمل البكسل (Pixel Shader) مع وحدات البكسل الفردية ومعلماتها.

تُستخدم التظليل بشكل أساسي لإنشاء تأثيرات جديدة. بدونها ، تكون مجموعة العمليات التي يمكن للمطورين استخدامها في الألعاب محدودة للغاية. بمعنى آخر ، أتاحت إضافة التظليل الحصول على تأثيرات جديدة لم يتم تضمينها في بطاقة الفيديو افتراضيًا.

تعمل Shaders بشكل إنتاجي للغاية بالتوازي ، وهذا هو السبب في أن محولات الرسومات الحديثة بها العديد من معالجات الدفق ، والتي تسمى أيضًا تظليل. على سبيل المثال ، يوجد في GeForce GTX 580 ما يصل إلى 512 منهم.

رسم الخرائط المنظر

رسم الخرائط المنظر هو نسخة معدلة من تقنية bumpmapping المعروفة المستخدمة لنقش القوام. لا يُنشئ تخطيط المنظر كائنات ثلاثية الأبعاد بالمعنى المعتاد للكلمة. على سبيل المثال ، ستبدو الأرضية أو الحائط في مشهد اللعبة خشنة بينما تظل في الواقع مسطحة تمامًا. يتم تحقيق تأثير الإغاثة هنا فقط من خلال التلاعب بالقوام.

لا يجب أن يكون الكائن الأصلي مسطحًا. تعمل الطريقة على كائنات مختلفة للعبة ، لكن استخدامها مرغوب فيه فقط في الحالات التي يتغير فيها ارتفاع السطح بسلاسة. تتم معالجة القطرات الحادة بشكل غير صحيح ، وتظهر القطع الأثرية على الكائن.

يوفر رسم خرائط المنظر بشكل كبير موارد الحوسبة للكمبيوتر ، لأنه عند استخدام كائنات مماثلة بهيكل ثلاثي الأبعاد مفصل ، لن يكون أداء محولات الفيديو كافيًا لعرض المشاهد في الوقت الفعلي.

غالبًا ما يتم تطبيق التأثير على الأرصفة الحجرية والجدران والطوب والبلاط.

مكافحة التعرج

قبل ظهور DirectX 8 ، تم إجراء الصقل في الألعاب باستخدام SuperSampling Anti-Aliasing (SSAA) ، والمعروف أيضًا باسم Full-Scene Anti-Aliasing (FSAA). أدى استخدامه إلى انخفاض كبير في الأداء ، لذلك مع إصدار DX8 تم التخلي عنه على الفور واستبداله بـ Multisample Anti-Aliasing (MSAA). على الرغم من حقيقة أن هذه الطريقة أعطت نتائج أسوأ ، إلا أنها كانت أكثر إنتاجية من سابقتها. منذ ذلك الحين ، ظهرت خوارزميات أكثر تقدمًا ، مثل CSAA.

بالنظر إلى أنه خلال السنوات القليلة الماضية ، زاد أداء بطاقات الفيديو بشكل ملحوظ ، فقد أعادت كل من AMD و NVIDIA دعم تقنية SSAA إلى مسرعاتها. ومع ذلك ، لن يكون من الممكن استخدامه حتى الآن في الألعاب الحديثة ، لأن عدد الإطارات / الإطارات سيكون منخفضًا جدًا. ستكون SSAA فعالة فقط في مشاريع السنوات السابقة ، أو في المشاريع الحالية ، ولكن مع إعدادات متواضعة لمعلمات الرسوم الأخرى. طبقت AMD دعم SSAA فقط لألعاب DX9 ، ولكن في NVIDIA SSAA تعمل أيضًا في وضعي DX10 و DX11.

مبدأ التنعيم بسيط للغاية. قبل عرض الإطار على الشاشة ، لا يتم حساب معلومات معينة بدقة أصلية ، بل يتم زيادتها ومضاعفاتها. ثم يتم تقليل النتيجة إلى الحجم المطلوب ، ثم يصبح "السلم" على طول حواف الكائن أقل وضوحًا. كلما زادت الصورة الأصلية وعامل التنعيم (2x ، 4x ، 8x ، 16x ، 32x) ، قلت الخطوات في النماذج. MSAA ، على عكس FSAA ، ينعم فقط حواف الكائنات ، مما يوفر بشكل كبير موارد بطاقة الرسومات ، ولكن هذه التقنية يمكن أن تترك القطع الأثرية داخل المضلعات.

في السابق ، كان Anti-Aliasing يقلل بشكل كبير من معدل الإطارات في الثانية في الألعاب ، ولكنه يؤثر الآن على عدد الإطارات بشكل طفيف ، وأحيانًا لا يؤثر على الإطلاق.

التغطية بالفسيفساء

بمساعدة التغطية بالفسيفساء طراز الكمبيوتريزيد من عدد المضلعات بعدد عشوائي من المرات. للقيام بذلك ، يتم تقسيم كل مضلع إلى عدة مضلعات جديدة تقع تقريبًا في نفس السطح الأصلي. تسهل هذه الطريقة زيادة تفاصيل الكائنات ثلاثية الأبعاد البسيطة. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، سيزداد الحمل على الكمبيوتر أيضًا ، وفي بعض الحالات لا يمكن استبعاد حتى القطع الأثرية الصغيرة.

للوهلة الأولى ، يمكن الخلط بين التغطية بالفسيفساء ورسم خرائط المنظر. على الرغم من أن هذه تأثيرات مختلفة تمامًا ، نظرًا لأن التغطية بالفسيفساء في الواقع تغير الشكل الهندسي للكائن ، وليس مجرد محاكاة للتضاريس. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه لأي كائن تقريبًا ، في حين أن استخدام تخطيط Parallax محدود للغاية.

تُعرف تقنية Tessellation في السينما منذ الثمانينيات ، لكنها أصبحت مؤخرًا مدعومة في الألعاب ، وبشكل أكثر دقة بعد أن وصلت مسرعات الرسومات أخيرًا إلى المستوى المطلوب من الأداء الذي يمكن أن تؤدي فيه في الوقت الفعلي.

لكي تستخدم اللعبة التغطية بالفسيفساء ، فإنها تتطلب بطاقة رسومات تدعم DirectX 11.

تزامن عمودي

V-Sync هو مزامنة إطارات الألعاب مع معدل التحديث الرأسي للشاشة. يكمن جوهرها في حقيقة أنه يتم عرض إطار لعبة محسوب بالكامل على الشاشة في اللحظة التي يتم فيها تحديث الصورة عليها. من المهم أن يظهر الإطار التالي (إذا كان جاهزًا بالفعل) أيضًا في موعد لا يتجاوز موعد انتهاء الإخراج السابق ويبدأ الإطار التالي.

إذا كان معدل تحديث الشاشة 60 هرتز ، وتمكنت بطاقة الفيديو من عرض مشهد ثلاثي الأبعاد بنفس عدد الإطارات على الأقل ، فسيعرض كل تحديث للشاشة إطارًا جديدًا. بمعنى آخر ، مع فاصل زمني قدره 16.66 مللي ثانية ، سيرى المستخدم تحديثًا كاملاً لمشهد اللعبة على الشاشة.

يجب أن يكون مفهوما أنه عند تمكين المزامنة الرأسية ، لا يمكن أن يتجاوز معدل الإطارات في الثانية في اللعبة معدل التحديث الرأسي للشاشة. إذا كان عدد الإطارات أقل من هذه القيمة (في حالتنا ، أقل من 60 هرتز) ، فمن أجل تجنب فقد الأداء ، من الضروري تنشيط التخزين المؤقت الثلاثي ، حيث يتم حساب الإطارات مسبقًا وتخزينها في ثلاث مخازن منفصلة ، مما يسمح بإرسالهم إلى الشاشة في كثير من الأحيان.

تتمثل المهمة الرئيسية للمزامنة الرأسية في التخلص من تأثير الإطار المبدل الذي يحدث عندما يمتلئ الجزء السفلي من الشاشة بإطار واحد ، والجزء العلوي ممتلئ بالفعل بآخر ، تم إزاحته بالنسبة للإطار السابق.

المعالجة البعدية

هذا هو الاسم العام لجميع التأثيرات التي يتم تطبيقها على إطار منتهي بالفعل لمشهد ثلاثي الأبعاد تم عرضه بالكامل (بمعنى آخر ، على صورة ثنائية الأبعاد) لتحسين جودة الصورة النهائية. تستخدم المعالجة اللاحقة تظليل البكسل وتستخدم في الحالات التي تتطلب فيها التأثيرات الإضافية معلومات كاملة حول المشهد بأكمله. بمعزل عن الكائنات ثلاثية الأبعاد الفردية ، لا يمكن تطبيق هذه الأساليب بدون ظهور القطع الأثرية في الإطار.

نطاق ديناميكي عالي (HDR)

تأثير يستخدم غالبًا في مشاهد الألعاب ذات الإضاءة المتناقضة. إذا كانت إحدى مناطق الشاشة ساطعة جدًا وأخرى مظلمة جدًا ، فسيتم فقد الكثير من التفاصيل في كل منطقة وتبدو رتيبة. يضيف HDR مزيدًا من التدرجات اللونية إلى الإطار ويسمح لك بتفاصيل المشهد. لاستخدامه ، يتعين عليك عادةً العمل مع نطاق أوسع من الظلال أكثر من الدقة القياسية التي تبلغ 24 بت. تحدث الحسابات المسبقة بدقة متزايدة (64 أو 96 بت) ، وفي المرحلة النهائية فقط يتم ضبط الصورة إلى 24 بت.

غالبًا ما يستخدم HDR لتنفيذ تأثير تكييف الرؤية عندما يترك البطل في الألعاب نفقًا مظلمًا على سطح مضاء جيدًا.

يزدهر

غالبًا ما يستخدم Bloom بالتزامن مع HDR ، وله أيضًا قريب قريب جدًا - Glow ، وهذا هو سبب الخلط بين هذه التقنيات الثلاثة في كثير من الأحيان.

يحاكي تطبيق Bloom التأثير الذي يمكن رؤيته عند تصوير مشاهد شديدة السطوع باستخدام الكاميرات التقليدية. في الصورة الناتجة ، يبدو أن الضوء الشديد يأخذ حجمًا أكبر مما ينبغي ، و "يتسلق" على الأشياء على الرغم من وجوده خلفها. عند استخدام Bloom ، قد تظهر عناصر إضافية على شكل خطوط ملونة على حدود الكائنات.

فيلم الحبوب

الحبوب عبارة عن قطعة أثرية تحدث في التلفزيون التناظري بإشارة ضعيفة ، على أشرطة الفيديو المغناطيسية القديمة أو الصور الفوتوغرافية (على وجه الخصوص ، الصور الرقمية الملتقطة في الإضاءة المنخفضة). غالبًا ما يقوم اللاعبون بإيقاف تشغيل هذا التأثير ، لأنه يفسد الصورة إلى حد ما ، ولا يحسنها. لفهم هذا ، يمكن للمرء أن يركض تأثير الشاملفي كل من الأوضاع. في بعض أفلام الرعب ، مثل Silent Hill ، فإن الضوضاء على الشاشة ، على العكس من ذلك ، تضيف إلى الجو.

ضبابية الحركة

Motion Blur - تأثير تعتيم الصورة عند تحريك الكاميرا بسرعة. يمكن استخدامه بنجاح عندما يحتاج المشهد إلى مزيد من الديناميكيات والسرعة ، وبالتالي فهو مطلوب بشكل خاص في ألعاب السباقات. في الرماة ، لا يُنظر دائمًا إلى استخدام التمويه بشكل لا لبس فيه. التطبيق الصحيحيمكن أن تضيف Motion Blur إحساسًا سينمائيًا لما يحدث على الشاشة.

سيساعد التأثير أيضًا في إخفاء إطارات الإطارات المنخفضة إذا لزم الأمر وإضافة نعومة إلى طريقة اللعب.

SSAO

يُعد الانسداد المحيط تقنية تُستخدم لإضافة الصورة الواقعية إلى المشهد من خلال إنشاء إضاءة أكثر تصديقًا للأشياء الموجودة فيه ، والتي تأخذ في الاعتبار وجود كائنات أخرى قريبة لها خصائص امتصاص وانعكاس الضوء الخاصة بها.

انسداد مساحة الشاشة المحيطة هو نسخة معدلةيحاكي Ambient Occlusion أيضًا الإضاءة والتظليل غير المباشر. يرجع ظهور SSAO إلى حقيقة أنه في المستوى الحالي لأداء GPU ، لا يمكن استخدام Ambient Occlusion لتقديم المشاهد في الوقت الفعلي. لزيادة الأداء في SSAO ، عليك أن تدفع بجودة أقل ، ولكن حتى هذا يكفي لتحسين واقعية الصورة.

تعمل SSAO وفقًا لمخطط مبسط ، لكن لها العديد من المزايا: لا تعتمد الطريقة على تعقيد المشهد ، ولا تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي ، ويمكن أن تعمل في المشاهد الديناميكية ، ولا تتطلب المعالجة الأوليةإطار وتحميل محول الرسومات فقط ، دون استهلاك موارد وحدة المعالجة المركزية.

تظليل سل

تم صنع الألعاب التي لها تأثير تظليل Cel منذ عام 2000 ، وظهرت أولاً على وحدات التحكم. على الكمبيوتر الشخصي ، أصبحت هذه التقنية مشهورة حقًا بعد عامين فقط من إصدار مطلق النار المثير XIII. مع تظليل Cel ، يشبه كل إطار تقريبًا رسمًا مرسومًا يدويًا أو جزء من رسوم متحركة للأطفال.

يتم إنشاء الرسوم الهزلية بأسلوب مماثل ، لذلك غالبًا ما تستخدم هذه التقنية في الألعاب المتعلقة بها. من بين أحدث الإصدارات المعروفة ، يمكننا تسمية Borderlands shooter ، حيث يكون تظليل Cel مرئيًا بالعين المجردة.

تتمثل ميزات التقنية في استخدام مجموعة محدودة من الألوان ، فضلاً عن عدم وجود تدرجات سلسة. يأتي اسم التأثير من كلمة Cel (السيلولويد) ، أي مادة شفافة (فيلم) تُرسم عليها أفلام الرسوم المتحركة.

عمق الميدان

عمق المجال هو المسافة بين الحافة القريبة والبعيدة للمساحة ، حيث ستكون جميع الكائنات في بؤرة التركيز ، بينما سيتم تعتيم بقية المشهد.

إلى حد ما ، يمكن ملاحظة عمق المجال ببساطة من خلال التركيز على كائن قريب أمام العينين. كل شيء خلفه سوف يطمس. والعكس صحيح أيضًا: إذا ركزت على أشياء بعيدة ، فسيصبح كل شيء أمامها غامضًا.

يمكنك رؤية تأثير عمق المجال بشكل متضخم في بعض الصور. غالبًا ما تتم محاولة محاكاة هذه الدرجة من الضبابية في المشاهد ثلاثية الأبعاد.

في الألعاب التي تستخدم عمق المجال ، عادةً ما يتمتع اللاعب بإحساس أقوى بالوجود. على سبيل المثال ، عند النظر إلى مكان ما من خلال العشب أو الشجيرات ، لا يرى سوى أجزاء صغيرة من المشهد في بؤرة التركيز ، مما يخلق وهم الوجود.

تأثير الأداء

لمعرفة كيفية تأثير تضمين بعض الخيارات على الأداء ، استخدمنا معيار الألعاب Heaven DX11 Benchmark 2.5. تم إجراء جميع الاختبارات على نظام Intel Core2 Duo e6300 ، GeForce GTX460 بدقة 1280 × 800 بكسل (باستثناء المزامنة الرأسية ، حيث كانت الدقة 1680 × 1050).

كما ذكرنا سابقًا ، فإن التصفية متباينة الخواص ليس لها أي تأثير تقريبًا على عدد الإطارات. الفرق بين تباين المعاقين و 16x هو إطاران فقط ، لذلك نوصي بضبطه دائمًا على الحد الأقصى.

خفضت خاصية Anti-aliasing في Heaven Benchmark معدل الإطارات في الثانية أكثر مما توقعنا ، خاصة في أصعب وضع 8x. ومع ذلك ، نظرًا لأن 2x تكفي لتحسين ملحوظ في الصورة ، فإننا ننصحك باختيار هذا الخيار إذا كان اللعب بأعلى منها أمرًا غير مريح.

يمكن أن تأخذ التغطية بالفسيفساء ، على عكس المعلمات السابقة ، قيمة عشوائية في كل منها لعبة منفصلة. في معيار Heaven Benchmark ، تتدهور الصورة بشكل كبير بدونها ، وعلى المستوى الأقصى ، على العكس من ذلك ، تصبح غير واقعية إلى حد ما. لذلك ، يجب تعيين القيم الوسيطة - معتدلة أو عادية.

تم اختيار دقة أعلى للمزامنة الرأسية بحيث لا يقتصر معدل الإطارات في الثانية على معدل التحديث الرأسي للشاشة. كما هو متوقع ، كان عدد الإطارات خلال الاختبار بالكامل تقريبًا مع تشغيل المزامنة بوضوح عند حوالي 20 أو 30 إطارًا / ثانية. هذا يرجع إلى حقيقة أنها تُعرض في وقت واحد مع تحديث الشاشة ، وبمعدل تحديث 60 هرتز ، لا يمكن القيام بذلك مع كل نبضة ، ولكن فقط مع كل ثانية (60/2 = 30 إطارًا في الثانية) أو الثالثة ( 60/3 = 20 إطارًا في الثانية). إطارات / إطارات). عندما تم تعطيل V-Sync ، زاد عدد الإطارات ، ولكن ظهرت عيوب مميزة على الشاشة. لم يكن للتخزين المؤقت الثلاثي أي تأثير إيجابي على نعومة المشهد. ربما يكون هذا بسبب حقيقة أنه في إعدادات برنامج تشغيل بطاقة الفيديو لا يوجد خيار لفرض إيقاف التخزين المؤقت ، ويتم تجاهل إلغاء التنشيط العادي بواسطة المعيار ، ولا يزال يستخدم هذه الوظيفة.

إذا كانت لعبة Heaven Benchmark لعبة ، فعند أقصى الإعدادات (1280 × 800 ؛ AA - 8x ؛ AF - 16x ؛ Tessellation Extreme) سيكون من غير المريح تشغيلها ، حيث من الواضح أن 24 إطارًا لا تكفي لهذا. مع الحد الأدنى من فقدان الجودة (1280 × 800 ؛ AA - 2x ؛ AF - 16x ، التغطية بالفسيفساء عادي) ، يمكن تحقيق 45 إطارًا في الثانية أكثر قبولًا.

لفهم الاختلاف بين خوارزميات التصفية المختلفة ، يجب على المرء أولاً أن يفهم ما تحاول التصفية القيام به. تتمتع شاشتك بدقة معينة وتتكون مما يسمى بالبكسل. يتم تحديد الدقة من خلال عدد وحدات البكسل. يجب أن تحدد اللوحة ثلاثية الأبعاد لون كل من هذه البكسلات. أساس تحديد لون البكسل هو صور نسيج متراكبة على مضلعات موجودة في مساحة ثلاثية الأبعاد. تتكون صور النسيج من وحدات البكسل تسمى texels. بشكل أساسي ، هذه العلامات هي وحدات بكسل في صورة ثنائية الأبعاد متراكبة على سطح ثلاثي الأبعاد. السؤال الرئيسيهو: أي texel (أو أي texels) يحدد لون البكسل على الشاشة؟

تخيل المشكلة التالية: افترض أن شاشتك عبارة عن لوح كمية كبيرةثقوب (لنفترض أن وحدات البكسل لها شكل دائري). كل ثقب هو بكسل. إذا نظرت من خلال الفتحة ، يمكنك رؤية لونها بالنسبة للمشهد ثلاثي الأبعاد خلف اللوح. تخيل الآن شعاعًا ضوئيًا يمر عبر إحدى هذه الثقوب ويصطدم بالمضلع المحكم خلفه. إذا كان المضلع موازيًا للشاشة (أي اللوحة التخيلية ذات الثقوب) ، فإن شعاع الضوء الذي يصطدم به يشكل بقعة ضوئية مستديرة (انظر الشكل 1). الآن ، بعد إعادة الاتصال بالخيال ، دعنا نجعل المضلع يدور حول محوره وستخبرك أبسط المعرفة أن شكل بقعة الضوء سيتغير ، وبدلاً من أن تكون دائرية ، ستصبح بيضاوية (انظر الشكل 2 و 3). ربما تريد معرفة علاقة بقعة الضوء هذه بمشكلة تحديد لون البكسل. بشكل أساسي ، تحدد كل المضلعات الموجودة في بقعة الضوء هذه لون البكسل. كل ما ناقشناه هنا هو المعرفة الأساسية التي تحتاج إلى معرفتها لفهم خوارزميات التصفية المختلفة.

ينظر الى أشكال مختلفةيمكن أن تكون بقعة الضوء الأمثلة التالية:

أرز. واحد

أرز. 2

أرز. 3

1. أخذ العينات النقطية

أخذ العينات النقطية - أخذ العينات النقطية. هذه هي أسهل طريقة لتحديد لون البكسل بناءً على صورة نسيج. تحتاج فقط إلى تحديد النص الأقرب إلى مركز بقعة الضوء. بالطبع ، أنت ترتكب خطأ ، لأن العديد من الحروف تحدد لون البكسل ، وأنت اخترت واحدًا فقط. أنت أيضًا لا تأخذ في الاعتبار حقيقة أن شكل بقعة الضوء يمكن أن يتغير.

الميزة الرئيسية لطريقة التصفية هذه هي متطلبات منخفضةلعرض النطاق الترددي للذاكرة ، منذ ذلك الحين لتحديد لون البكسل ، ما عليك سوى تحديد تكسيل واحد من ذاكرة النسيج.

العيب الرئيسي هو حقيقة أنه عندما يكون المضلع أقرب إلى الشاشة (أو وجهة النظر) ، فإن عدد البكسل سيكون أكبر من عدد التكسيل ، مما يؤدي إلى الانسداد والتدهور العام في جودة الصورة.

ومع ذلك ، فإن الغرض الرئيسي من تطبيق التصفية ليس تحسين الجودة عن طريق تقليل المسافة من نقطة المراقبة إلى المضلع ، ولكن التخلص من تأثير الحساب غير الصحيح لعمق المشهد (تنعيم العمق).

2. الترشيح الثنائي الخطي

التصفية ثنائية الخطية - التصفية ثنائية الخطوط. يتكون من استخدام تقنية الاستيفاء. بعبارة أخرى ، فيما يتعلق بمثالنا ، لتحديد الحروف التي يجب استخدامها في الاستيفاء ، يتم استخدام الشكل الرئيسي لبقعة الضوء - الدائرة. بشكل أساسي ، يتم تقريب الدائرة بـ 4 تكسيل. طريقة التصفية هذه أفضل بكثير من أخذ العينات النقطية ، حيث يتم أخذ شكل بقعة الضوء جزئيًا في الاعتبار ويتم استخدام الاستيفاء. هذا يعني أنه إذا اقترب المضلع جدًا من الشاشة أو نقطة العرض ، فستكون هناك حاجة إلى مزيد من التكسيل للإقحام أكثر مما هو متاح بالفعل. والنتيجة هي صورة ضبابية جميلة المظهر ، ولكن هذا مجرد أثر جانبي.

العيب الرئيسي للترشيح الثنائي هو أن التقريب يتم بشكل صحيح فقط للمضلعات الموازية للشاشة أو نقطة المراقبة. إذا تم تدوير المضلع بزاوية (وهي 99٪ من الوقت) ، فأنت تستخدم التقدير التقريبي الخاطئ. الشيء الخطأ هو أنك تستخدم تقريب دائري عندما يجب أن تقترب من القطع الناقص. تكمن المشكلة الرئيسية في أنه مع التصفية ثنائية الخطوط ، يلزم قراءة 4 تكسيل من ذاكرة النسيج لتحديد لون كل بكسل معروض على الشاشة ، مما يعني أن متطلبات عرض النطاق الترددي للذاكرة تزيد أربع مرات مقارنة بالترشيح من نقطة بنقطة.

3. ترشيح ثلاثي الخطي

التصفية الثلاثية الخطية - التصفية الثلاثية هي تعايش بين التركيب البسيط والتصفية ثنائية الخطوط. في الواقع ، أنت تقوم بتصفية ثنائية الخط على مستويين mip ، مما ينتج عنه 2 texels ، واحد لكل مستوى mip. يتم تحديد لون البكسل الذي سيتم عرضه على الشاشة عن طريق الاستيفاء من ألوان التركيبات الصغيرة. بشكل أساسي ، تعد مستويات mip نسخًا أصغر محسوبة مسبقًا من النسيج الأصلي ، مما يعني أننا نحصل على تقريب أفضل للكسرات الموجودة في بقعة الضوء.

توفر هذه التقنية ترشيحًا أفضل ، ولكن لها مزايا ثانوية فقط على التصفية ثنائية الخطوط. تتم مضاعفة متطلبات عرض النطاق الترددي للذاكرة مقارنة بالترشيح الثنائي حيث تحتاج إلى قراءة 8 texels من ذاكرة النسيج. يوفر استخدام الخرائط التقريبية بشكل أفضل (باستخدام أكثر texels الموجودة في بقعة الضوء) فوق جميع texels في بقعة الضوء ، وذلك بفضل استخدام مواد mip المحسوبة مسبقًا.

4. الترشيح متباين الخواص

ترشيح متباين الخواص - ترشيح متباين الخواص. لذا ، للحصول على نتائج جيدة حقًا ، عليك أن تتذكر أن جميع النصوص الموجودة في بقعة الضوء تحدد لون البكسل. يجب أن تتذكر أيضًا أن شكل بقعة الضوء يتغير مع التغيير في موضع المضلع بالنسبة إلى وجهة النظر. حتى هذه النقطة ، استخدمنا 4 texels فقط بدلاً من جميع texels التي تغطيها بقعة الضوء. هذا يعني أن جميع تقنيات التصفية هذه تعطي نتائج مشوهة عندما يكون المضلع بعيدًا عن الشاشة أو وجهة النظر ، مثل أنت لا تستخدم معلومات كافية. في الواقع ، أنت تفرط في التصفية في اتجاه واحد وتقلل التصفية في جميع الاتجاهات الأخرى. الفائدة الوحيدة لجميع عمليات التصفية الموضحة أعلاه هي حقيقة أنه كلما اقتربت من وجهة النظر ، تبدو الصورة أقل كتلة (على الرغم من أن هذا مجرد تأثير جانبي). وبالتالي ، لتحقيق أفضل جودة ، يجب أن نستخدم جميع التكسيلات التي تغطيها بقعة الضوء ومتوسط ​​قيمتها. ومع ذلك ، فإن هذا يؤثر بشكل خطير على عرض النطاق الترددي للذاكرة - قد لا يكون ذلك كافيًا ببساطة ، وإجراء مثل هذه العينة بمتوسط ​​يعد مهمة غير تافهة.

يمكنك استخدام مجموعة متنوعة من المرشحات لتقريب شكل بقعة الضوء كقطع ناقص للعديد من زوايا المضلع المحتملة بالنسبة إلى وجهة النظر. توجد تقنيات ترشيح تستخدم 16 إلى 32 تكسيلًا من نسيج لتحديد لون البكسل. صحيح أن استخدام تقنية التصفية هذه يتطلب نطاقًا تردديًا أكبر للذاكرة ، وهذا غالبًا مستحيل في الأنظمة الموجودةالتصور دون استخدام أبنية الذاكرة باهظة الثمن. في أنظمة التصور التي تستخدم المربعات 1 ، يتم حفظ موارد النطاق الترددي للذاكرة بشكل كبير ، مما يسمح باستخدام التصفية متباينة الخواص. يوفر تقديم التصفية متباين الخواص أفضل جودةالصور ، بسبب عمق التفاصيل الأفضل والتمثيل الأكثر دقة للأنسجة المطبقة على المضلعات غير الموازية للشاشة أو وجهة النظر.

1 تجانب (تجانب) - تجانب أو جزء من صورة. في الواقع ، التجانب عبارة عن جزء من الصورة ، عادةً 32 × 32 بكسل ؛ يتم إجراء الفرز على هذه المناطق لتحديد المضلعات التي تقع في هذا المربع المرئي. يتم تنفيذ تقنية البلاط في شرائح VideoLogic / NEC.

يمكن قراءة معلومات إضافية حول هذا الموضوع و.

تم تقديم المساعدة في إعداد المواد من قبل كريستوف يدق(قوة PowerVR)

اختبارات الأداء:

والآن ، عندما تعرفنا على المفاهيم الأساسية للتصفية وتنعيم النسيج ، يمكننا الانتقال إلى الممارسة.

تكوين الكمبيوتر:
المعالج: Intel Core 2 Quad Q6600 @ 3200MHz (400x8، 1.3125V)
بطاقة الفيديو: Palit Nvidia GeForce 8800GT
اللوحة الأم: Asus P5Q PRO TURBO
الذاكرة: 2x2048 ميجابايت DDR2 Corsair XMS2 @ 1066MHz، 5-5-5-15
مزود الطاقة: Corsair CMPSU-850HXEU 850W
مبرد وحدة المعالجة المركزية: Zalman CNPS9700 LED
نظام التشغيل: Windows 7 Ultimate x64
إصدار برنامج تشغيل الفيديو: Nvidia 195.62 x64

كان موضوع الاختبار الرئيسي في اختبارنا اليوم هو لعبة Counter-Strike: Source القديمة جدًا ، ولكنها ليست أقل شهرة ، نظرًا لأن هذه واحدة من الألعاب القليلة المنتشرة حقًا والتي توفر مجموعة ضخمة من إعدادات مختلفةالتنعيم والتصفية. على الرغم من قدم المحرك (2004) ، لا يزال من الممكن تحميل هذه اللعبة بشكل جيد حتى على أحدث منصة. فيما يلي مجموعة غنية من الإعدادات المقدمة للمستخدم:

تم إجراء اختبارات الصقل والتصفية في المعيار المعياري المدمج ، بدقة 1280 × 1024. تم أخذ جميع الإعدادات الأخرى كحد أقصى ، كما في لقطة الشاشة أعلاه. من أجل جعل النتيجة أقرب ما يمكن إلى الحقيقة ، تم اختبار كل معلمة ثلاث مرات ، وبعد ذلك تم العثور على المتوسط ​​الحسابي للقيم الناتجة.

وهكذا ، ما الذي حصلنا عليه:

كانت النتائج غير متوقعة تماما. إن تقنية أخذ عينات التغطية (CSAA) ، والتي بحكم تعريفها يجب أن تستهلك موارد أقل من MSAA ، تُظهر صورة معاكسة تمامًا هنا. يمكن أن يكون هناك العديد من الأسباب لهذه الظاهرة. بادئ ذي بدء ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الأداء عند تمكين الصقل يعتمد إلى حد كبير على بنية وحدة معالجة الرسومات. نعم والتحسين تقنيات مختلفةتلعب اللعبة نفسها وإصدار السائق دورًا مهمًا بنفس القدر. لذلك ، قد تكون النتائج عند استخدام بطاقات فيديو أخرى ، أو حتى إصدار برنامج تشغيل مختلف ، مختلفة تمامًا.

أظهرت الاختبارات التي تم تعطيل التعرج عليها (تم تمييزها باللون الأزرق لسهولة الإدراك) صورة متساوية تقريبًا ، مما يشير إلى اختلاف بسيط في الأحمال على بطاقة الفيديو.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك تطابق واضح بين مؤشرات FPS ، عند استخدام نفس طريقة الصقل ، لـ AF 8x و AF 16x. في الوقت نفسه ، يتراوح الفرق من 1 إلى 4 إطارات في الثانية (باستثناء MSAA 8x ، حيث يكون الفرق 11 إطارًا في الثانية). يشير هذا إلى أن استخدام تصفية 16x يمكن أن يكون مفيدًا جدًا إذا كنت بحاجة إلى تحسين جودة الصورة دون حدوث أداء ملحوظ.

ومع ذلك ، من الضروري إجراء تحفظ مفاده أنه من غير الواقعي الحصول على نفس قيم FPS مباشرة في اللعبة ، نظرًا لأن العديد من المشاهد تبدو أكثر صعوبة ، خاصة مع العديد من اللاعبين.

اختبارات الصور:

وهكذا ، ماذا لدينا؟ لقد تعلمنا عن تأثيرات تكوينات الإعدادات المختلفة على الأداء. "ولكن لماذا كل هذا ضروري؟" - أنت تسأل. لتحسين جودة الصورة المعروضة سأجيب. هل هناك أي زيادة على الإطلاق؟ للإجابة على هذا السؤال ، أقترح إلقاء نظرة على لقطات الشاشة التالية:

كما ترى ، لا يوجد فرق معين في مجموعات AF 8x / MSAA 8x (CSAA 8x) "الأعلى". ولكن في نفس الوقت ، هناك نجاح ملحوظ في الأداء ، خاصةً عند استخدام Coverage Sampling AntiAliasing.

الاستنتاجات:

ربما بين القراء هذه المقالةسيكون هناك لاعبون من Cs: s و HL2 وألعاب أخرى تعتمد على محرك المصدر. سوف يجدون هذه المقالة أكثر إثارة للاهتمام وغنية بالمعلومات من البقية. ومع ذلك ، كان الغرض من هذه الكتابة هو الحديث عنها فقط التقنيات الحديثةتساعد على التحسن الإدراك البصريألعاب. والاختبارات - كطريقة لإظهار النظرية المعلنة عمليًا.

بالطبع ، من أجل موثوقية الشهادة ، كان من الضروري إجراء اختبارات الأداء على كل من شرائح الفيديو الأخرى والألعاب الإضافية.

مهما كان الأمر ، بالعودة إلى موضوع هذه المقالة ، يختار الجميع الإعدادات التي سيتم تشغيلها. ولن أعطي نصيحة أو توصيات ، لأن مصيرهم الفشل مقدما. آمل أن تساعدك النظرية المذكورة أعلاه مع الاختبارات على التعرف أكثر على التقنيات الموصوفة.

بواسطة Stormcss

تستخدم الألعاب الحديثة المزيد والمزيد من التأثيرات والتقنيات الرسومية التي تعمل على تحسين الصورة. في الوقت نفسه ، لا يكلف المطورون عادة أنفسهم عناء شرح ما يفعلونه بالضبط. عندما لا يتوفر الكمبيوتر الأكثر إنتاجية ، يجب التضحية ببعض القدرات. دعنا نحاول التفكير في ما تعنيه خيارات الرسومات الأكثر شيوعًا من أجل فهم أفضل لكيفية تحرير موارد الكمبيوتر بأقل عواقب للرسومات.

الترشيح متباين الخواص
عندما يتم عرض أي نسيج على الشاشة ليس بحجمه الأصلي ، فمن الضروري إدخال وحدات بكسل إضافية فيه أو ، على العكس من ذلك ، إزالة البيكسلات الإضافية. يتم ذلك باستخدام تقنية تسمى التصفية.

ثلاثي الخطوط

متباين الخواص

التصفية الثنائية هي أبسط خوارزمية وتتطلب طاقة حوسبة أقل ، ولكنها تعطي أيضًا النتيجة الأسوأ. يضيف Trilinear الوضوح ولكنه لا يزال يولد القطع الأثرية. يعتبر التصفية متباين الخواص الطريقة الأكثر تقدمًا التي تزيل التشوهات الملحوظة على الكائنات التي تميل بشدة بالنسبة للكاميرا. على عكس الطريقتين السابقتين ، فإنه يحارب بنجاح تأثير التعرج (عندما تكون بعض أجزاء النسيج غير واضحة أكثر من غيرها ، ويصبح الحد الفاصل بينهما مرئيًا بوضوح). عند استخدام التصفية ثنائية أو ثلاثية الخطوط ، مع زيادة المسافة ، يصبح النسيج أكثر وضوحًا ، في حين أن التصفية متباينة الخواص لا تحتوي على هذا العيب.

بالنظر إلى كمية البيانات التي تتم معالجتها (ويمكن أن يكون هناك العديد من الزخارف عالية الدقة 32 بت في مشهد) ، فإن التصفية متباينة الخواص تتطلب بشكل خاص عرض النطاق الترددي للذاكرة. يمكنك تقليل حركة المرور بشكل أساسي بسبب ضغط النسيج ، والذي يُستخدم الآن في كل مكان. في السابق ، عندما كانت تمارس بشكل أقل ، وكان عرض النطاق الترددي لذاكرة الفيديو أقل بكثير ، قللت التصفية متباينة الخواص عدد الإطارات بشكل كبير. على بطاقات الفيديو الحديثة ، ليس له أي تأثير تقريبًا على الإطارات في الثانية.

يحتوي الترشيح متباين الخواص على إعداد عامل مرشح واحد فقط (2x ، 4x ، 8x ، 16x). كلما كان أعلى ، كلما كان المظهر أكثر وضوحًا وطبيعية. عادةً ، مع القيمة العالية ، تظهر القطع الأثرية الصغيرة فقط على وحدات البكسل الخارجية للأنسجة المائلة. عادةً ما تكون قيم 4x و 8x كافية للتخلص من نصيب الأسد من التشويه البصري. ومن المثير للاهتمام ، أنه عند الانتقال من 8x إلى 16x ، ستكون نتيجة الأداء صغيرة جدًا ، حتى من الناحية النظرية ، نظرًا لأن عددًا صغيرًا فقط من وحدات البكسل التي لم تتم تصفيتها مسبقًا ستحتاج إلى معالجة إضافية.

شادر
التظليل عبارة عن برامج صغيرة يمكنها إجراء بعض المعالجات على مشهد ثلاثي الأبعاد ، مثل تغيير الإضاءة ، وتطبيق الأنسجة ، وإضافة المعالجة اللاحقة ، وتأثيرات أخرى.

تنقسم الظلال إلى ثلاثة أنواع: رأس (Vertex Shader) تعمل بالإحداثيات ، ويمكن للهندسة (Geometry Shader) معالجة ليس فقط الرؤوس الفردية ، ولكن أيضًا الأشكال الهندسية بأكملها ، والتي تتكون من 6 رؤوس كحد أقصى ، تعمل البكسل (Pixel Shader) مع الأفراد بكسل ومعلماتها.

تُستخدم التظليل بشكل أساسي لإنشاء تأثيرات جديدة. بدونها ، تكون مجموعة العمليات التي يمكن للمطورين استخدامها في الألعاب محدودة للغاية. بمعنى آخر ، أتاحت إضافة التظليل الحصول على تأثيرات جديدة لم يتم تضمينها في بطاقة الفيديو افتراضيًا.

تعمل Shaders بشكل إنتاجي للغاية بالتوازي ، وهذا هو السبب في أن محولات الرسومات الحديثة بها العديد من معالجات الدفق ، والتي تسمى أيضًا تظليل.

رسم الخرائط المنظر
رسم الخرائط المنظر هو نسخة معدلة من تقنية bumpmapping المعروفة المستخدمة لنقش القوام. لا يُنشئ تخطيط المنظر كائنات ثلاثية الأبعاد بالمعنى المعتاد للكلمة. على سبيل المثال ، ستبدو الأرضية أو الحائط في مشهد اللعبة خشنة بينما تظل في الواقع مسطحة تمامًا. يتم تحقيق تأثير الإغاثة هنا فقط من خلال التلاعب بالقوام.

لا يجب أن يكون الكائن الأصلي مسطحًا. تعمل الطريقة على كائنات مختلفة للعبة ، لكن استخدامها مرغوب فيه فقط في الحالات التي يتغير فيها ارتفاع السطح بسلاسة. تتم معالجة القطرات الحادة بشكل غير صحيح ، وتظهر القطع الأثرية على الكائن.

يوفر رسم خرائط المنظر بشكل كبير موارد الحوسبة للكمبيوتر ، لأنه عند استخدام كائنات مماثلة بهيكل ثلاثي الأبعاد مفصل ، لن يكون أداء محولات الفيديو كافيًا لعرض المشاهد في الوقت الفعلي.

غالبًا ما يتم تطبيق التأثير على الأرصفة الحجرية والجدران والطوب والبلاط.

مكافحة التعرج
قبل ظهور DirectX 8 ، تم إجراء الصقل في الألعاب باستخدام SuperSampling Anti-Aliasing (SSAA) ، والمعروف أيضًا باسم Full-Scene Anti-Aliasing (FSAA). أدى استخدامه إلى انخفاض كبير في الأداء ، لذلك مع إصدار DX8 تم التخلي عنه على الفور واستبداله بـ Multisample Anti-Aliasing (MSAA). على الرغم من حقيقة أن هذه الطريقة أعطت نتائج أسوأ ، إلا أنها كانت أكثر إنتاجية من سابقتها. منذ ذلك الحين ، ظهرت خوارزميات أكثر تقدمًا ، مثل CSAA.

AA قبالة AA قيد التشغيل

بالنظر إلى أنه خلال السنوات القليلة الماضية ، زاد أداء بطاقات الفيديو بشكل ملحوظ ، فقد أعادت كل من AMD و NVIDIA دعم تقنية SSAA إلى مسرعاتها. ومع ذلك ، لن يكون من الممكن استخدامه حتى الآن في الألعاب الحديثة ، لأن عدد الإطارات / الإطارات سيكون منخفضًا جدًا. ستكون SSAA فعالة فقط في مشاريع السنوات السابقة ، أو في المشاريع الحالية ، ولكن مع إعدادات متواضعة لمعلمات الرسوم الأخرى. طبقت AMD دعم SSAA فقط لألعاب DX9 ، ولكن في NVIDIA SSAA تعمل أيضًا في وضعي DX10 و DX11.

مبدأ التنعيم بسيط للغاية. قبل عرض الإطار على الشاشة ، لا يتم حساب معلومات معينة بدقة أصلية ، بل يتم زيادتها ومضاعفاتها. ثم يتم تقليل النتيجة إلى الحجم المطلوب ، ثم يصبح "السلم" على طول حواف الكائن أقل وضوحًا. كلما زادت الصورة الأصلية وعامل التنعيم (2x ، 4x ، 8x ، 16x ، 32x) ، قلت الخطوات في النماذج. MSAA ، على عكس FSAA ، ينعم فقط حواف الكائنات ، مما يوفر بشكل كبير موارد بطاقة الرسومات ، ولكن هذه التقنية يمكن أن تترك القطع الأثرية داخل المضلعات.

في السابق ، كان Anti-Aliasing يقلل بشكل كبير من معدل الإطارات في الثانية في الألعاب ، ولكنه يؤثر الآن على عدد الإطارات بشكل طفيف ، وأحيانًا لا يؤثر على الإطلاق.

التغطية بالفسيفساء
باستخدام التغطية بالفسيفساء في نموذج الكمبيوتر ، يتم زيادة عدد المضلعات بعدد عشوائي من المرات. للقيام بذلك ، يتم تقسيم كل مضلع إلى عدة مضلعات جديدة تقع تقريبًا في نفس السطح الأصلي. تسهل هذه الطريقة زيادة تفاصيل الكائنات ثلاثية الأبعاد البسيطة. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، سيزداد الحمل على الكمبيوتر أيضًا ، وفي بعض الحالات لا يمكن استبعاد حتى القطع الأثرية الصغيرة.

للوهلة الأولى ، يمكن الخلط بين التغطية بالفسيفساء ورسم خرائط المنظر. على الرغم من أن هذه تأثيرات مختلفة تمامًا ، نظرًا لأن التغطية بالفسيفساء في الواقع تغير الشكل الهندسي للكائن ، وليس مجرد محاكاة للتضاريس. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه لأي كائن تقريبًا ، في حين أن استخدام تخطيط Parallax محدود للغاية.

تُعرف تقنية Tessellation في السينما منذ الثمانينيات ، لكنها أصبحت مؤخرًا مدعومة في الألعاب ، وبشكل أكثر دقة بعد أن وصلت مسرعات الرسومات أخيرًا إلى المستوى الضروري من الأداء الذي يمكن أن تؤدي فيه في الوقت الفعلي.

لكي تستخدم اللعبة التغطية بالفسيفساء ، فإنها تتطلب بطاقة رسومات تدعم DirectX 11.

تزامن عمودي

V-Sync هو مزامنة إطارات الألعاب مع معدل التحديث الرأسي للشاشة. يكمن جوهرها في حقيقة أنه يتم عرض إطار لعبة محسوب بالكامل على الشاشة في اللحظة التي يتم فيها تحديث الصورة عليها. من المهم أن يظهر الإطار التالي (إذا كان جاهزًا بالفعل) أيضًا في موعد لا يتجاوز موعد انتهاء الإخراج السابق ويبدأ الإطار التالي.

إذا كان معدل تحديث الشاشة 60 هرتز ، وكان لدى بطاقة الرسومات وقت لعرض مشهد ثلاثي الأبعاد بنفس عدد الإطارات على الأقل ، فسيعرض كل تحديث للشاشة إطارًا جديدًا. بمعنى آخر ، مع فاصل زمني قدره 16.66 مللي ثانية ، سيرى المستخدم تحديثًا كاملاً لمشهد اللعبة على الشاشة.

يجب أن يكون مفهوما أنه عند تمكين المزامنة الرأسية ، لا يمكن أن يتجاوز معدل الإطارات في الثانية في اللعبة معدل التحديث الرأسي للشاشة. إذا كان عدد الإطارات أقل من هذه القيمة (في حالتنا ، أقل من 60 هرتز) ، فمن أجل تجنب فقد الأداء ، من الضروري تنشيط التخزين المؤقت الثلاثي ، حيث يتم حساب الإطارات مسبقًا وتخزينها في ثلاث مخازن منفصلة ، مما يسمح بإرسالهم إلى الشاشة في كثير من الأحيان.

تتمثل المهمة الرئيسية للمزامنة الرأسية في التخلص من تأثير الإطار المبدل ، والذي يحدث عندما يمتلئ الجزء السفلي من الشاشة بإطار واحد ، ويمتلئ الجزء العلوي بآخر ، ويتم إزاحته بالنسبة للإطار السابق.

المعالجة البعدية
هذا هو الاسم العام لجميع التأثيرات التي يتم تطبيقها على إطار منتهي بالفعل لمشهد ثلاثي الأبعاد تم عرضه بالكامل (بمعنى آخر ، على صورة ثنائية الأبعاد) لتحسين جودة الصورة النهائية. تستخدم المعالجة اللاحقة تظليل البكسل وتستخدم في الحالات التي تتطلب فيها التأثيرات الإضافية معلومات كاملة حول المشهد بأكمله. بمعزل عن الكائنات ثلاثية الأبعاد الفردية ، لا يمكن تطبيق هذه الأساليب بدون ظهور القطع الأثرية في الإطار.

نطاق ديناميكي عالي (HDR)
تأثير يستخدم غالبًا في مشاهد الألعاب ذات الإضاءة المتناقضة. إذا كانت إحدى مناطق الشاشة ساطعة جدًا وأخرى مظلمة جدًا ، فسيتم فقد الكثير من التفاصيل في كل منطقة وتبدو رتيبة. يضيف HDR مزيدًا من التدرجات اللونية إلى الإطار ويسمح لك بتفاصيل المشهد. لاستخدامه ، يتعين عليك عادةً العمل مع نطاق أوسع من الظلال أكثر من الدقة القياسية التي تبلغ 24 بت. تحدث الحسابات المسبقة بدقة متزايدة (64 أو 96 بت) ، وفي المرحلة النهائية فقط يتم ضبط الصورة إلى 24 بت.

غالبًا ما يستخدم HDR لتنفيذ تأثير تكييف الرؤية عندما يترك البطل في الألعاب نفقًا مظلمًا على سطح مضاء جيدًا.

يزدهر
غالبًا ما يستخدم Bloom بالتزامن مع HDR ، وله أيضًا صلة وثيقة إلى حد ما بـ Glow ، ولهذا السبب غالبًا ما يتم الخلط بين هذه التقنيات الثلاثة.

يحاكي تطبيق Bloom التأثير الذي يمكن رؤيته عند تصوير مشاهد شديدة السطوع باستخدام الكاميرات التقليدية. في الصورة الناتجة ، يبدو أن الضوء الشديد يأخذ حجمًا أكبر مما ينبغي ، و "يتسلق" على الأشياء على الرغم من وجوده خلفها. عند استخدام Bloom ، قد تظهر عناصر إضافية على شكل خطوط ملونة على حدود الكائنات.

فيلم الحبوب
الحبوب عبارة عن قطعة أثرية تحدث في التلفزيون التناظري بإشارة ضعيفة ، على أشرطة فيديو مغناطيسية قديمة أو صور فوتوغرافية (خاصة الصور الرقمية الملتقطة في الإضاءة المنخفضة). غالبًا ما يقوم اللاعبون بإيقاف تشغيل هذا التأثير ، لأنه يفسد الصورة إلى حد ما ، ولا يحسنها. لفهم ذلك ، يمكنك تشغيل Mass Effect في كل وضع من الأوضاع. في بعض أفلام الرعب ، مثل Silent Hill ، فإن الضوضاء على الشاشة ، على العكس من ذلك ، تضيف إلى الجو.

ضبابية الحركة
Motion Blur تأثير تعتيم الصورة عند تحريك الكاميرا بسرعة. يمكن استخدامه بنجاح عندما يحتاج المشهد إلى مزيد من الديناميكيات والسرعة ، وبالتالي فهو مطلوب بشكل خاص في ألعاب السباقات. في الرماة ، لا يُنظر دائمًا إلى استخدام التمويه بشكل لا لبس فيه. يمكن أن يضيف التطبيق المناسب لـ Motion Blur جودة سينمائية لما يحدث على الشاشة.

سيساعد التأثير أيضًا في إخفاء إطارات الإطارات المنخفضة إذا لزم الأمر وإضافة نعومة إلى طريقة اللعب.

SSAO
يُعد الانسداد المحيط تقنية تُستخدم لإضافة الصورة الواقعية إلى المشهد عن طريق إنشاء إضاءة أكثر واقعية للأشياء الموجودة فيه ، والتي تأخذ في الاعتبار وجود كائنات أخرى قريبة لها خصائصها الخاصة بامتصاص الضوء وعكسه.

Screen Space Ambient Occlusion هو نسخة معدلة من Ambient Occlusion كما أنه يحاكي الإضاءة والتظليل غير المباشر. يرجع ظهور SSAO إلى حقيقة أنه في المستوى الحالي لأداء GPU ، لا يمكن استخدام Ambient Occlusion لتقديم المشاهد في الوقت الفعلي. لزيادة الأداء في SSAO ، عليك أن تدفع بجودة أقل ، ولكن حتى هذا يكفي لتحسين واقعية الصورة.

تعمل SSAO وفقًا لمخطط مبسط ، لكن لها العديد من المزايا: لا تعتمد الطريقة على مدى تعقيد المشهد ، ولا تستخدم ذاكرة الوصول العشوائي ، ويمكن أن تعمل في المشاهد الديناميكية ، ولا تتطلب معالجة الإطار مسبقًا ، وتحميل الرسومات فقط محول دون استهلاك موارد وحدة المعالجة المركزية.

تظليل سل
تم صنع الألعاب التي لها تأثير تظليل Cel منذ عام 2000 ، وظهرت أولاً على وحدات التحكم. على الكمبيوتر الشخصي ، أصبحت هذه التقنية مشهورة حقًا فقط بعد عامين. مع تظليل Cel ، يتم تحويل كل إطار تقريبًا إلى رسم مرسوم يدويًا أو جزء من رسم كاريكاتوري.

يتم إنشاء الرسوم الهزلية بأسلوب مماثل ، لذلك غالبًا ما تستخدم هذه التقنية في الألعاب المتعلقة بها. من بين أحدث الإصدارات المعروفة ، يمكننا تسمية Borderlands shooter ، حيث يكون تظليل Cel مرئيًا بالعين المجردة.

تتمثل ميزات التقنية في استخدام مجموعة محدودة من الألوان ، فضلاً عن عدم وجود تدرجات سلسة. يأتي اسم التأثير من كلمة Cel (السيلولويد) ، أي مادة شفافة (فيلم) تُرسم عليها أفلام الرسوم المتحركة.

عمق الميدان
عمق المجال هو المسافة بين الحواف القريبة والبعيدة للمساحة ، حيث ستكون جميع الكائنات في بؤرة التركيز ، بينما يتم تعتيم بقية المشهد.

إلى حد ما ، يمكن ملاحظة عمق المجال ببساطة من خلال التركيز على كائن قريب أمام العينين. كل شيء خلفه سوف يطمس. والعكس صحيح أيضًا: إذا ركزت على أشياء بعيدة ، فسيصبح كل شيء أمامها غامضًا.

يمكنك رؤية تأثير عمق المجال بشكل متضخم في بعض الصور. غالبًا ما تتم محاولة محاكاة هذه الدرجة من الضبابية في المشاهد ثلاثية الأبعاد.

في الألعاب التي تستخدم عمق المجال ، عادةً ما يتمتع اللاعب بإحساس أقوى بالوجود. على سبيل المثال ، عند النظر إلى مكان ما من خلال العشب أو الشجيرات ، لا يرى سوى أجزاء صغيرة من المشهد في بؤرة التركيز ، مما يخلق وهم الوجود.

تأثير الأداء

لمعرفة كيفية تأثير تضمين بعض الخيارات على الأداء ، استخدمنا معيار الألعاب Heaven DX11 Benchmark 2.5. تم إجراء جميع الاختبارات على نظام Intel Core2 Duo e6300 ، GeForce GTX460 بدقة 1280 × 800 بكسل (باستثناء التزامن الرأسي ، حيث كانت الدقة 1680 × 1050).

كما ذكرنا سابقًا ، فإن التصفية متباينة الخواص ليس لها أي تأثير تقريبًا على عدد الإطارات. الفرق بين تباين المعاقين و 16x هو إطاران فقط ، لذلك نوصي بضبطه دائمًا على الحد الأقصى.

خفضت خاصية Anti-aliasing في Heaven Benchmark معدل الإطارات في الثانية أكثر مما توقعنا ، خاصة في أصعب وضع 8x. ومع ذلك ، نظرًا لأن 2x تكفي لتحسين ملحوظ في الصورة ، فإننا ننصحك باختيار هذا الخيار إذا كان اللعب بأعلى منها أمرًا غير مريح.

يمكن أن تتخذ التغطية بالفسيفساء ، على عكس المعلمات السابقة ، قيمة عشوائية في كل لعبة فردية. في معيار Heaven Benchmark ، تتدهور الصورة بشكل كبير بدونها ، وعلى المستوى الأقصى ، على العكس من ذلك ، تصبح غير واقعية إلى حد ما. لذلك ، يجب ضبط القيم المتوسطة على معتدلة أو عادية.

تم اختيار دقة أعلى للمزامنة الرأسية بحيث لا يقتصر معدل الإطارات في الثانية على معدل التحديث الرأسي للشاشة. كما هو متوقع ، كان عدد الإطارات خلال الاختبار بالكامل تقريبًا مع تشغيل المزامنة بوضوح عند حوالي 20 أو 30 إطارًا / ثانية. هذا يرجع إلى حقيقة أنها تُعرض في وقت واحد مع تحديث الشاشة ، وبمعدل تحديث 60 هرتز ، لا يمكن القيام بذلك مع كل نبضة ، ولكن فقط مع كل ثانية (60/2 = 30 إطارًا في الثانية) أو الثالثة ( 60/3 = 20 إطارًا في الثانية). إطارات / إطارات). عندما تم تعطيل V-Sync ، زاد عدد الإطارات ، ولكن ظهرت عيوب مميزة على الشاشة. لم يكن للتخزين المؤقت الثلاثي أي تأثير إيجابي على نعومة المشهد. ربما يكون هذا بسبب حقيقة أنه في إعدادات برنامج تشغيل بطاقة الفيديو لا يوجد خيار لفرض إيقاف التخزين المؤقت ، ويتم تجاهل إلغاء التنشيط العادي بواسطة المعيار ، ولا يزال يستخدم هذه الوظيفة.

إذا كانت لعبة Heaven Benchmark لعبة ، فعند أقصى الإعدادات (1280 × 800 ؛ AA 8x ؛ AF 16x ؛ Tessellation Extreme) سيكون من غير المريح تشغيلها ، حيث من الواضح أن 24 إطارًا لا تكفي لهذا. مع الحد الأدنى من فقدان الجودة (1280 × 800 ؛ AA 2x ؛ AF 16x ، Tessellation Normal) ، يمكن تحقيق 45 إطارًا في الثانية أكثر قبولًا.

سأوضح لك الآن كيفية إعداد الجزء الرسومي في Counter-Strike: Global Offensive من خلال واجهة مستخدم اللعبة وكيفية التأثير على FPS بهذه الطريقة. هذه هي المقالة الأولى وبالنسبة لمعظم اللاعبين ، سيكون الأمر متوقعًا تمامًا ، مع بعض الإضافات الصغيرة والغريبة (والمثير للدهشة أنه لا يجب خفض جميع الإعدادات إلى القيم الدنيا). يعد إعداد fps في CS GO موضوعًا كبيرًا وضخمًا إلى حد ما ، لذلك سوف نتعامل مع زيادته بشكل منهجي ، في شكل سلسلة من المقالات. أولاً ، دعنا نحاول تهيئته بوسائل بسيطة ومفهومة ، وبعد ذلك سننتقل إلى أوامر وحدة التحكم. ولحظة أخرى لأن إذا أتيت إلى هذه المقالة على الأرجح من محرك بحث ، فسنفترض افتراضيًا أن الكمبيوتر الذي تم تكوين كل هذا عليه "لا يشغل اللعبة بشكل طبيعي" وفي نفس الوقت يتم تحديث جميع برامج التشغيل الخاصة بك ، ويتم إلغاء التجزئة ، نظام التشغيل خالٍ من الخدمات غير الضرورية والجمال ، ولا توجد فيروسات وأكثر من ذلك. إذا كان الأمر كذلك ، فلنذهب.

أمر لعرض fps في CS: GO

• cl_showfps 1

• صافي الرسم البياني 1

• أو في Steam ، حدد عنصر القائمة بخار - ضبط- التبويب " في اللعبة" - عرض معدل الإطارات

كيفية زيادة معدل الإطارات في الثانية

قبل أن تبدأ في تغيير المعلمات التي تؤثر على الرسومات ، اكتب أمرًا آخر في وحدة التحكم الخاصة بك:
fps_max 0أو fps_max "معدل تحديث الشاشة"
الأول ، إذا كنت تريد فهم ومعرفة مقدار FPS الذي يمكنك الحصول عليه في CS: GO.
والثاني ، إذا كنت تريد استخدام قوة صديقك الحديدي بحكمة. أي أنك ستطابق معدل تحديث الشاشة ومعدل الإطارات الناتج عن بطاقة الفيديو. ثم لن يسمح بتوليد fps "خامل". بعبارات أخرى. لن ترى المزيد من الإطارات التي تم إنشاؤها بواسطة بطاقة الفيديو أكثر من الوقت المتاح لشاشتك لعرضها. (أرجو أن أكون شرحت بشكل واضح).
تحتوي المعلمة الثانية على بعض المواد والإضافات الملموسة: إذا كانت FPS أعلى من تردد الشاشة ، فبهذه الطريقة لن تقوم بتحميل بطاقة الفيديو بالكامل ، وستتسبب في حدوث ضوضاء أقل وتسخين أقل وسيكون لها بعض هامش الأداء ، في حالة حدوث تغييرات حادة وديناميكية في اللعبة ، فمن المحتمل أن يكون هناك تراجع أقل غير سارة. لكن هناك جانبًا سلبيًا: بعض اللاعبين لا يحبون استجابة الماوس في هذا الوضع. لذا أترك لك الخيار.
فعلت ذلك لنفسي fps_max 0، لأنني أردت أن أفهم كم يمكنني رفع معدل الإطارات في الثانية.

إعدادات الفيديو في CS: GO

سأصف فقط تلك المعلمات التي تؤثر حقًا على FPS.

1. الإذن- أعتقد أن الكثير منكم يعلم أن المحترفين يلعبون بدقة 1024 × 768 أو 800 × 600. وهذا على الشاشات الكبيرة! تؤثر هذه المعلمة بشكل كبير على FPS. كان الفارق بين 1280 × 960 و 1024 × 768 هو 14 إطارًا ، وبين 1280 × 960 و 800 × 600 - 23 إطارًا في الثانية.
2. وضع العرض- يناسب حالتنافي وضع ملء الشاشة.إذا تم ضبطه ملء الشاشة في النافذةثم ستنخفض fps.
3. وضع توفير الطاقة - عنالإعداد بشكل أساسي لأجهزة الكمبيوتر المحمولة. ولكن إذا وضعتها مثلعلى،ثم ستنخفض fps.
4. جودة الظل الشاملة- بشكل عام ، لا يؤثر عمليًا على FPS. بالنسبة لبطاقات الفيديو المتوسطة والعالية الجودة ، لا يوجد فرق كبير بينهما بالتأكيدمنخفظ جداو عالٍ.بالإضافة إلى ذلك ، عند الدقة المنخفضة ، تكون الاختلافات المرئية بالكاد ملحوظة ، فهل هناك أي نقطة في الجمال إذن؟ نضعمنخفظ جدا.
5. تفصيل النماذج والقوام- يتم الشعور بهذا الإعداد بشكل أساسي بواسطة بطاقة الفيديو فقط. لذلك ، إذا كانت لديها ذاكرة كافية ، فضعها حسب تقديرك. مع 256 ميجابايت ، كان لدي فرق 2 إطارًا في الثانية بينقليلو عالٍ.
6. تفاصيل التأثير- يؤثر على مسافة السحب ونوعية التأثيرات. لذلك تحدث هذه التأثيرات عادة عندما يكون هناك "دفعة" قوية ، وحفنة من الانفجارات ، والشرر ، والنار ، والكثير من الناس. إذا تراجعت FPS كثيرًا في مثل هذه اللحظات ، فحاول خفض هذه المعلمة. في جميع الحالات الأخرى -عالٍ.كان الاختلاف 1 إطارًا في الثانية.
7. تفاصيل شادر- عند اختيار القيمة القصوى ، انخفض معدل الإطارات في الثانية بمقدار 3 نقاط. على الرغم من أن هذا الإعداد مسؤول عن جودة الظلال والإضاءة ، فمن غير المرجح أن يكون لكل شخص مثل هذا التأثير. لذلك ، العب مع هذه المعلمات في كلا الاتجاهين ، خاصة بالنسبة لأولئك الذين لديهم vidyuha ضعيفة.
8. معالجة متعددة النواة- في المعارك مع عدد كبير من اللاعبين ، يكون تحقيق مكاسب في الأداء ملحوظًا. لقد كانت 6 إطارات في الثانية بالنسبة لي. يستخدم هذا الوضع العديد من نوى المعالج في نفس الوقت ، والتي من المفترض أن تؤثر بشكل مثالي على تقليل فترات التأخير والفرامل. لكن هذا من الناحية النظرية. في الممارسة العملية ، هناك استثناءات. تأكد من اللعب بهذه القيمة. نحن نغادرعلى
9. وضع صقل متعدد العينات- يزيل التأثير "المسنن" على الكائنات في CS: GO. يقع الحمل بأكمله على بطاقة الفيديو. لدي فرق بين المعاقين و 4xMSAA كان 7 إطارات في الثانية. بالنسبة لأولئك المهتمين ، يوفر هذا الوضع (MSAA) جودة رسومات أسوأ قليلاً ، ولكنه يوفر توفيرًا كبيرًا في قوة المعالجة مقارنةً بسابقه SSAA.
10. وضع تصفية الملمس- بالنسبة لمالكي بطاقات الفيديو الضعيفة ، يوصى باستخدام خط ثنائي. بالنسبة للباقي ، ثلاثي الخطوط مناسب. لأنه لا يوجد فرق ملحوظ في الأداء. عند اختيار التصفية متباينة الخواص ، كن مستعدًا لتفقد 1-2-3 إطارات في الثانية.
11. الصقل مع FXAA- وضع تجانس آخر سريعXimate Anti-Aliasing ، ليس من الواضح سبب نقله إلى فقرة منفصلة ، لكنه يعتبر حلاً أسرع وأكثر إنتاجية مقارنةً بـ MSAA ، ولكن على بطاقة الفيديو ATI الخاصة بي ، انخفض معدل الإطارات في الثانية بمقدار 13 قيمة. (لا أعرف ما علاقة هذا ، ربما بالسائق).
12. تزامن عمودي- في هذا الوضع ، يتم ربط الحد الأقصى لعدد الإطارات في الثانية بمعدل تحديث الشاشة. في بطاقات الجرافيكس العلوية والمتوسطة ، فإنها توفر مواردها وتصدر ضوضاء أقل ، حيث إنها تسخن بدرجة أقل.
13. ضبابية الحركة- ينعم الصورة عندما يتحرك الماوس بحدة. لا يؤثر على FPS كثيرًا.
    

كان أسهل و طريقة ميسورة التكلفةإطارات أقل في الثانية في Counter-Strike: Global Offensive. لا يوجد شيء مبتكر هنا ، بخلاف ما هو مذكور في الفيديو أدناه.