ATI Radeon X1800: quando 16 pipeline sono meglio di 24

L’antialiasing è senza ombra di dubbio una di quelle funzionalità che più hanno rivoluzionato il mondo della computer grafica. L’aliasing è un problema ben presente in tantissimi ambiti di elaborazione e si manifesta come una imprecisione dovuta alla incapacità da parte di un calcolatore di eseguire elaborazioni con una precisione infinita ed alla necessità di rappresentare i dati in forma discreta. Nella grafica tridimensionale il problema di aliasing si manifesta essenzialmente come una serie di segmenti sui bordi poligonali. Ciò accade perché è necessario visualizzare una scena tridimensionale attraverso una griglia (la risoluzione). Per ridurre l’aliasing esistono due metodi: incrementare la risoluzione fino a livelli estremamente elevati o applicare un filtro di antialiasing che sfumi i contorni poligonali in modo da non farli percepire all’occhio umano in maniera netta. La prima soluzione è decisamente poco praticabile in quanto richiede costosissimi monitor in grado di supportare elevatissime risoluzioni con un refresh accettabile. La seconda soluzione, invece, benché richieda una notevole potenza di calcolo, è quella più utilizzata sia all’interno delle workstation grafiche professionali per il rendering delle immagini attraverso software di modellazione tridimensionale, che nella grafica tridimensionale in tempo reale dove un impulso decisivo fu dato da 3dfx Interactive nel 2000. I filtri di antialiasing all’interno della grafica in tempo reale, quella che comunemente vediamo nei videogames, vengono applicati dal processore grafico e richiedono l’estrapolazione delle informazioni necessarie al calcolo del colore finale di ogni singolo pixel a partire da un determinato numero di samples. La qualità di un filtro di antialiasing è determinata principalmente da tre fattori: il numero di samples, la loro distribuzione ed il trattamento delle informazioni del colore.

In questo primo capitolo dedicato all’analisi qualitativa dell’antialiasing proposto dalle nuove soluzioni Radeon X1800, vi proponiamo le immagini ottenute con il FSAAViewer, un’applicazione capace di mostrare la distribuzione dei samples di ogni modalità di antialiasing.

ATI Radeon X1800XT

No Anti Aliasing	Anti Aliasing 2x
Anti Aliasing 4x	Anti Aliasing 6x

NVIDIA GeForce 7800 GTX

No Anti Aliasing

Anti Aliasing 2x	Anti Aliasing 2x quality
Anti Aliasing 4x	Anti Aliasing 8x

NVIDIA GeForce 6800 Ultra

No Anti Aliasing

Anti Aliasing 2x	Anti Aliasing 2x quality
Anti Aliasing 4x	Anti Aliasing 8x

ATI Radeon X850XT PE

No Anti Aliasing	Anti Aliasing 2x
Anti Aliasing 4x	Anti Aliasing 6x

Con la nuova generazione di processori grafici della serie Radeon X1x00, ATI non ha apportato modifiche né al numero di samples supportati né alla distribuzione dei samples in ogni modalità. Questa decisione è stata presa in quanto fin dalle schede Radeon 9700 PRO, l’azienda canadese aveva già implementato un motore di antialiasing particolarmente complesso ed efficiente. La forza di questo motore è nella sua completa programmabilità che gli consente, attraverso i driver, di dare vita a qualsiasi distribuzione dei samples che i tecnici di ATI ritengono necessaria, con un numero massimo di sei samples. La qualità ottenuta dalle schede video Radeon da allora è sempre rimasta al vertice ed il concorrente NVIDIA solo recentemente con l’introduzione del processore grafico G70 è riuscito a raggiungere e superare la resa delle GPU canadesi con l’introduzione della correzione gamma (supportata dai prodotti Radeon fin dal 2002) e del Transparency Antialiasing. Quest’ultima funzionalità trova nelle schede Radeon X1x00 una risposta che si chiama Adaptive Antialiasing della quale parleremo approfonditamente più avanti. Per il momento ci limitiamo ad osservare che la distribuzione dei samples per R520 è la stessa vista nella famiglia di prodotti R3x0 e R4x0.

La modalità a due samples vede nei processori grafici Radeon e GeForce una filosofia di applicazione simile nella disposizione, ma diametralmente opposta nell’angolo di rotazione. Anche usando quattro samples, la modalità più comune e che solitamente rappresenta il miglior compromesso tra qualità e prestazioni, vede in ATI e NVIDIA una filosofia simile nella distribuzione, ma diversa nell’angolo di rotazione. In entrambi i casi si tratta comunque di un antialiasing di tipo RGMS, cioè Rotated Grid MultiSampling.

Le modalità di antialiasing di tipo multisampling puro finiscono qui per le schede NVIDIA: sia G70 che NV40 supportano un antialiasing ad otto samples, ottenuto mixando la tecnica multisampling con la supersampling. Come vedremo successivamente, nonostante il buon livello qualitativo, questa modalità è contraddistinta da un pesante impatto sulle prestazioni. Le schede video Radeon, invece, supportano una modalità multisampling proprietaria dotata di sei samples: sfruttando la programmabilità del motore di antialiasing alla base di tutte le GPU Radeon qui provate, i tecnici canadesi hanno messo a punto una distribuzione denominata sparse pattern. Questa ha storicamente sempre fornito un’ottima resa dell’immagine e prestazioni adeguate al livello qualitativo proposto.