Kantenglättung (Sinn & Zweck) mit unterstützender 360 Spiele

[Cinnalemon]

Die Kantenglättung ist bei Videospielen kein sehr großes Thema und wird oftmals unterschätzt, dieser Thread soll zeigen wie stark eine hohe Glättung der Kanten sich auf die Grafik auswirken kann und soll anhand einer Xbox360 Spieleliste alle unterstützenden Arten der kantenglättung zeigen. - Da ich kein Experte bin können durchaus Fehler in meinen Texten auftreten, bitte beachtet dies.

Wer kennt es denn nicht, das ewige pixelige und stufige Flimmern der Kanten in Videospielen ? Man schaut sich die Kanten und Linien an und es erscheint uns unangenehm, dann schaut man auch noch in die Weite eines Spiels und wird fast schon depressiv. Egal wie schön ein Spiel aussehen mag, sobald sie keine hohe Kantenglättung besitzt ruiniert sie diese wunderschöne Grafik.


Die Kantenglättung oder auch genannt Anti-Aliasing (AA) ist die Reduzierung von nicht erwünschten Effekten die bei der Darstellung einer Computergrafik durch das schwache aufgelöste Pixelraster entstehen = Aliasing-Effekt oder dem bekannten Treppeneffekt.

Demnach trägt an ungerade Linien und flimmernde Bilder nicht nur eine schwache bzw nicht vorhande HD Auflösung die Schuld. Wenn die Entwickler ihre Spiele nicht mit "beweglichen / tanzenden" Effekten zerstören möchten müssen sie auf dieses überaus wichtigen Mittel greifen.

Nachteil der Methode ist, dass die dargestellten Objekte an Schärfe verlieren. Außerdem ist die Antialiasing-Technik sehr Aufwändig in der Berechnung. Die aktuelle Konsolen Hardware hat einen zu leistungschwachen Prozessor und Arbeitsspeicher um in jedem Spiel ein sehr hohes AA zu bieten.

Man benutzt öfters auch lieber 60 Bilder pro Sekunde anstatt das kantenflimmern zu entfernen, durch die 60FPS hat man bei bewegten Bilder aber ebenfalls ein niedriger flimmerndes Bild und zudem läuft alles noch flüssig. Einige Hersteller gehen aber so weit um Spiele wie Soul Calibur wie ein Xbox720 Spiel aussehen zu lassen aber müssen dadurch auf die 60 Bilder UND der richtigen Kantenglättung etwas verzichten. Es gibt auch Spiele die weder in Full HD, noch in 60 FPS und noch mit echtem AA laufen wie Mass Effect 2.

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Wie wichtig dieses pflichtige "Feature" ist kann man an diesem Bild erkennen. Eine Linie ist praktisch ohne AA keine wirkliche Linie, auf unseren großen Bildschirmen in 32 bis 60 Zoll wäre der Unterschied um Welten höher (dürfte ich vorgestern testen).





Wie funktioniert denn das ganze im kurzesten und einfachsten Sinne ?

Einfache Computergrafiken zeichnen sich durch eine "pixelige" Darstellung aus, bei der Grafikelemente oft nur genau einen definierten Farbton haben. Verglichen mit Fotografien feiner Linien wirken diese Grafiken dann gröber aufgelöst, selbst wenn sie eine identische Pixelzahl aufweisen. Erst wenn die Verfremdungseffekte an den Rändern durch die Verwendung von Zwischentönen beseitigt werden, erscheint die Darstellung realistisch. In der hier dargestellten, auf das doppelte vergrößerten, Anti-Aliasing-Grafik wurden neben schwarz und weiß nur drei Grautöne verwendet, um die Auflösung scheinbar zu vervierfachen.




Reicht nicht aus ? Dann etwas ausführlicher :

Das kleinste in dem Bild darstellbare Element ist ein Pixel. Einem solchen Pixel wird ein Farbwert zugewiesen. Ohne Antialiasing wird diesem Pixel nur diejenige Farbe zugewiesen, die an dessen Position liegt. Alle Informationen über Farbwerte von benachbarten Pixeln spielen keine Rolle. Unser Auge arbeitet aber anders. Die Umgebungsfarben spielen bei der Wahrnehmung eine wichtige Rolle.





Kantenglättung nutzt die Kooperation des Auges

Betrachtet man einen Kreis, das aus der ferne nur etwas kleine stufen-artige Kanten aufweist, so zeigt sich mit einem Gitter - (das Pixel die symbolisieren soll) - dass zwangsläufig Pixel auftreten, die weder vollständig zum Kreis noch zu dessen Umgebung gehören.

Färbt man solche Pixel (die Gitter Kasten) mit der Mischfarbe ein, so zeigt das beigefügte Kachelmuster zunächst wenig Ähnlichkeit mit einem Kreis. Das ist auch nicht anders zu erwarten, denn das Auge hat keinen Interpretationsspielraum. (Es sieht ja die farbigen Kacheln.)

Reduziert man jedoch die Pixelgröße deutlich damit man das ganze nicht mehr sieht, so nimmt das Auge am Ende die Hinweise schließlich an. Und es ergibt sich ein ründlicher, angenehmer Kreis






Hier sieht man auch wie wichtig die Anzahl der Pixeln und der Abstand ist, je mehr Pixel und ein größerer Sitzabstand umso runder sieht das Bild allgemein aus. Dies unterstütz den zusätzlichen AA Effekt extrem.





Ein sagen wir mal gelber Strich, der eine rote und eine grüne Fläche trennt, wird nicht als solcher erkannt. Das ist erklärlich, wenn man bedenkt, dass an der Rot-Grün-Kante - ohne den gelben Strich - eine Mittelung über die beiden Farben gerade die Farbe Gelb ergeben würde.

Bei Antialaising ist es wichtig das also die zusätzliche Farbe die hinzugefügt werden soll eine Mischung aus den benachbarten Haupt-Farben sein sollte. Dieses Bild zeigt uns hervorragend was genau damit gemeint ist. Die oberen Bilder sind normale Farb-Muster, die unteren zeigen welchen Mittelwert diese Farbmuster einer "Antialiasing" Farbe haben muss.

Zwischen Rot und Gelb kommt natürlich Orange, also müssten die dazwischen liegenden Pixeln mit transparentem Orange gefüllt werden um für unsere Augen einen weicheren Übergang zu erzeugen.





Hier sieht man das nochmal, die Pixel wurden durch die dazwischen liegende Farbe mit dem Misch-Ergebnis getrennt damit das Bild angenehmer und ründlicher aussieht :






Wie oben schon erwähnt : Je weiter man schaut, umso mehr macht sich das schwache / nicht vorhande Anti-Aliasing bemerkbar. Selbst bei Grafik Top Titeln wie Uncharted fällt das Flimmern sehr negativ auf.





Heaveny Sword, was im Jahr 2007 zum Launch der PS3 erschien hat einer der angenehmsten Bilder, ist aber auch klar, da das Spiel mit ganzer 4 facher Kantenglättung läuft :





Jetzt ist auch klar wieso Wii Spiele so furchtbar unerträglich aussehen, dies liegt nicht nur wegen dem fehlenden Breitbildformat und den wenigeren Pixeln, sondern auch weil die meisten Spiele nicht einmal das schwächste AntiAliasing verwenden. (rechtes Bild wurde durch einen Emulator hochberechnet)





Hier ist Final Fantasy X für die PS2, durch eine HD und AA Beigabe sieht man von Bild zu Bild wie stark sich das ganze verändert. Das erste Bild ist ein Chaos, wo aber schon allein das zweite sich gut sehen lässt (beim FFX HD Remake wird es wohl so aussehen). Das rechts untere ist mit einer 16 facher (!) Glättung und mit Low-Full HD fast schon perfekt und völlig beschwerde frei.





Das Metal Gear Solid HD Re-release sieht nicht nur wegen den mehr Pixeln sondern auch wegen dem AA schöner aus. Durch beigefügten 60 Bildern pro Sekunde läuft das Spiel aber leider nicht in Full HD. Dennoch macht das flimmerfreiere Bild einen viel befriedigerenden Eindruck. (oben links und unten rechts sieht man es am besten)





Hier noch ein Bild was den starken Unterschied in Spielen zeigt, bei Battlefield (Konsolen Version) ist das leider nicht anders und belastet die Augen sehr :






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Spieleliste mit der Anti-Aliasing Unterstützung


Jetzt kommt der Hauptteil dieses Threads, ich möchte euch eine Liste zur Verfügung stellen die euch zeigt wie stark und wie schwach dieses Grafik-Feature bei den jeweiligen Xbox360 Titeln ist.

Es gibt unterschiedliche Stärken von Anti-Aliasing, 4xAA ist selbstverständlich höher als 2xAA. Letzteres ist Standart und ersteres reicht aus um von einer angenehmen Weitsicht zu reden. Im PC Bereich steigt man sogar bis auf das nochmal 4 Fache hoch was derzeitige Konsolen bieten können.


Daneben gibt es noch viele andere Methoden dieses Verfahrens, was aber komplex wäre da näher ran zu gehen. :

- Die (vom Konzept her) einfachste Methode ist Full-Scene Antialiasing (FSAA). Dabei werden die Bilder mit höherer Auflösung gerendert und anschließend heruntergerechnet.

- Quincunx Antialiasing (QAA) fordert nicht soviel Leistung, lässt Polygone klarer aussehen aber macht die Kanten zu weich.

- Das Fragment Antialiasing (FAA) benutzt "Prefiltering", das dafür sorgt das nur auf die Bereiche mit Polygonkanten tatsächlich Antialiasing angewendet wird.

- Morphological Antialiasing (MLAA). Hierbei bestimmt das Pixelmuster an den Kanten die Art der Weichzeichnung.

Um ein weiches und sanftes Bild zu erzeugen wird in einigen Spielen ein weiches Effekt namens blur filter verwendet. Dies macht die kanten und Pixel ründlicher und lässt sie angenehmer aussehen, dabei geht aber die Schärfe verloren.



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Xbox 360 Spiele


50 Cent = (no AA)
Afro Samurai = (4xAA)
Alan Wake = (4xAA)
Alice: Madness Returns = (no AA)
Aliens Vs Predator = (AA)
Alone in the Dark = (2xAA)
Arcania: Gothic 4 = ???
Army of Two = (2xAA)
Assassin's Creed = (2xAA)
Assassin's Creed 2 = (2xAA)
Assassin's Creed 2: Brotherhood = (QAA)
Avatar = (2xAA)
Azura's Wrath = (no AA)
Backbreaker = (2xAA + blur filter)
Banjo Kazooie: Nuts and Bolts = (2xAA)
Batman: Arkham Asylum = (2xAA)
Batman: Arkham City = (no AA)
Battle Fantasia = (no AA, blur filter)
Battlefield 3 = (FXAA)
Battlefield: Bad Company = (no AA)
Battlefield: Bad Company 2 = (no AA)
Bayonetta = (no AA)
Beijing 2008 = (2xAA)
Beowulf = (4xAA)
Bionic Commando = (no AA)
Bioshock = (no AA)
Bioshock 2 = (blur filter)
Bioshock Infinite = ???
Binary Domain = ???
Blacksite: Area 51 = (2xAA)
BlazBlue: Calamity Trigger = (2xAA)
Blue Dragon = (2xAA)
Blur = (4xAA)
Bodycount = (FXAA)
Borderlands = (no AA)
Brink = (FXAA)
Brutal Legend = (no AA)
Bulletstorm = (no AA)
Burnout: Paradise = (2xAA)
Call of Duty 3 = (2xAA)
Call of Duty: Black Ops = (2xAA)
Call of Duty: Modern Warfare = (2xAA)
Call of Duty: Modern Warfare 2 = (2xAA)
Call of Duty: World at War = (2x AA)
Call of Juarez: Bound in Blood = (AA +blur filter)
Call of Juarez: The Cartel = (AA)
Castlevania: Lord of Shadow = (no AA)
Catherine = (2xAA)
Cars Mater-National = (4xAA)
Club, The = (4xAA)
Command & Conquer: Red Alert 3 = (no AA, blur filter)
Conan = (no AA)
Condemned 2 = (2xAA)
Conflict: Denied Ops = (2xAA)
Chronicles of Riddick: Dark Athena = (4xAA)
Crackdown = (2xAA)
Crash Time = (2xAA)
Crysis = (FAA)
Crysis 2 = (FAA)
Dante's Inferno = (no AA)
Darkness, The = (4xAA)
Darkness II, The = (FXAA)
Dark Sector = (no AA)
Darksiders = (no AA)
Dark Souls = (2xAA)
Dead Island = (blur filter)
Dead or Alive 4 = (2xAA)
Dead or Alive Xtreme 2 = (2xAA)
Dead Rising = (4xAA)
Dead Rising 2 = (2xAA)
Dead Space = (no AA)
Dead Space 2 = (no AA)
Dead to Rights: Retribution = (2xAA) ?
de Blob 2 = (2xAA)
Deus Ex: Human Revolution = (FXAA)
Devil May Cry 4 = (2xAA)
Dirt = (4xAA)
Dirt 2 = (4xAA)
Don King Prizefighter = (2xAA)
Dragon Age: Origins = (2xAA)
Dragon Age II = (2xAA)
Dragon Ball: Raging Blast = (blur)
Dragonball: Raging Blast 2 = (blur)
Driver: San Fransisco = ~ (FXAA?)
Duke Nukem Forever = (no AA)
Dynasty Warriors 6 = (no AA)
Dynasty Warriors 7 = (no AA)
Dynasty Warriors: Strike Force = (no AA)
EDF: Insect Armageddon = (2xAA)
El Shaddai = (2xAA)
Elder Scrolls IV: Oblivion = (2xAA)
Elder Scrolls V: Skyrim (FXAA)
End of Eternity/Resonance of Fate = (2xAA)
End War = (2xAA)
Enslaved = (no AA)
F.E.A.R. = (2xAA)
F.E.A.R. 2 = (2xAA)
F.E.A.R. 3 = ???
F1 2010 = (4xAA)
F1 2011 = (4xAA)
Fable II = (blur filter, 2xAA)
Fable III = ???
FaceBreaker = (4xAA)
Fallout 3 = (4xAA)
Fantastic Four: Rise of the Silver Surfer = (4xAA)
Far Cry 2 = (2xAA)
Fifa 2006 = (2xAA)
Fifa 2007 = (no AA)
Fifa 2008 = (2xAA)
Fifa 2010 = (2xAA)
Fifa 2011 = (2xAA)
Fifa Street 3 = (4xAA)
Fight Night Champion Online = ???
Fight Night Round 4 = (4xAA)
Final Fantasy XIII = (2xAA)
Fracture = (no AA)
Forza Motorsport 2 = (2xAA)
Forza Motorsport 3 = (2xAA)
Forza Motorsport 4 = (2xAA)
Gears of War = (2xAA)
Gears of War 2 = (2xAA)
Gears of War 3 = (no AA)
Ghostbusters = (2xAA)
Ghost Recon: Advanced Warfighter 2 = (2xAA)
G.I. Joe: The Rise of the Cobra = (2xAA)
Godfather II = (no AA)
Golden Axe: Beast Rider = (no AA, blur filter)
Golden Compass = (2xAA)
Grand Theft Auto IV = (2xAA)
Guitar Hero 3 = (no AA)
Guitar Hero Aerosmith = (no AA)
Guitar Hero World Tour = (no AA)
Guitar Hero 5 = (no AA)
Halo: Anniversary = (FXAA)
Halo 3 = (no AA)
Halo 3: ODST = (no AA)
Halo: Reach = (2xAA)
Halo Wars = (2xAA)
HAWX = (4xAA)
HAWX2 = (4xAA)
Homefront = (no AA)
IL2 Sturmovik = (2xAA)
Incredible Hulk = (blur)
James Bond 007: Blood Stone = (4xAA)
Juiced 2: Hot Import Nights = (2xAA)
Kingdoms of Amalur = (FXAA)
Kung Fu Panda = (no AA)
Left 4 Dead = (no AA)
Left 4 Dead 2 = (no AA)
Legend of Spyro: Dawn of the Dragon, The = (4xAA)
Legendary = (no AA)
LEGO: Batman = (2xAA)
LEGO: Harry Potter 1-4 = (2xAA)
LEGO: Indiana Jones = (2xAA)
LEGO: Star Wars III = (2xAA)
Lord of the Rings: Conquest = (no AA)
Lost Planet = (4xAA)
Lost Planet 2 = (2xAA)
Madden NFL '09 = (no AA)
Mafia 2 = (2xAA)
Marvel: Ultimate Alliance = (2xAA)
Marvel: Ultimate Alliance 2 = (2xAA)
Marvel Vs Capcom 3 = (no AA)
Mass Effect = (2xAA)
Mass Effect 2 = (2xAA)
Mass Effect 3 = (FXAA)
Mercenaries 2: World in Flames = ( MSAA)
Metro 2033 = (AAA)
Midnight Club: Los Angeles = (2xAA?)
Mirror's Edge = (2xAA)
Mortal Kombat vs DC = (2xAA)
Mortal Kombat 9 = (blur filter)
MotoGP '09/'10 = (2xAA)
MotoGP '10/'11 = (2xAA)
MX vs ATV: Alive = (no AA)
MX vs ATV: Reflex = (no AA)
MX vs ATV: Untamed = (no AA)
Nail'd = (AA)
Naruto Ninja Storm 2 = (no AA)
NBA Live '08 = (4xAA)
NBA Street Home court (demo) = (4xAA)
NCAA Football 08 (demo) = (2xAA)
Need For Speed: Hot Pursuit = (2xAA)
Need For Speed: Pro Street = (4xAA)
Need For Speed: Shift = (4xAA)
Need For Speed: Shift 2 = (4xAA)
Need For Speed: Undercover = (4xAA)
NFL Tour = (4xAA, 60fps)
NHL '09 = (4xAA)
Ninja Bladen = (2xAA)
Ninja Gaiden 2 = (2xAA)
Ninja Gaiden 3 = (FXAA)
Operation Flashpoint 2 = (2xAA)
Orange Box, The = (no AA)
Overlord = (2xAA)
Overlord II = (blur filter)
Perfect Dark Zero = (no AA)
Phantasy Star: Universe = (no AA)
Portal 2 = (blur-filter)
Prince of Persia = ???
Prince of Persia: The Forgotten Sands = (2xAA)
Pro Evolution Soccer 6 (demo) = (2xAA)
Pro Evolution Soccer 2008 = (4xAA)
Pro Evolution Soccer 2010 = (2xAA)
Pro Evolution Soccer 2011 = (2xAA)
Project Gotham Racing 3 = (2xAA)
Project Gotham Racing 4 = (2xAA)
Prototype = (2xAA)
Quake 4 = (no AA)
Quake Wars: Enemy Territory = (2xAA + blur)
Race Driver: GRID = (4xAA)
Race Pro = (4xAA)
Rage = (no AA)
Rainbow Six Vegas 2 = (2xAA)
Red Dead Redemption = (2xAA)
Red Faction: Armageddon = (2xAA)
Red Faction: Guerrilla = (2xAA)
Resident Evil 5 = (dynamic 0-4xAA)
Ridge Racer 6 (demo) = (no AA)
Rise of the Argonauts = (2xAA)
Rock Band = (2xAA)
Rock Band 2 = (no AA)
Rock Band: The Beatles = (no AA)
Rock Band: Green Day = (no AA)
Saboteur = (no AA)
Sacred 2: Fallen Angel = (no AA)
Saint's Row 2 = (2xAA)
Saint's Row 3 = (2xAA)
SCORE International Baja 1000 = (4xAA)
SEGA: All Stars Racing = (2xAA)
SEGA: Rally Revo = (4xAA)
SEGA: Superstars Tennis = (2xAA, 30fps)
Shadowrun = (2xAA)
Shadows of the Damned = (no AA)
Silent Hill: Homecoming = (2xAA)
Simpsons, The = (no AA)
Singularity = (2xAA)
Skate = (2xAA )
Skate 3 = (2xAA)
Soldier of Fortune: Payback = (4xAA ?)
Soul Calibur IV = (no AA)
Soul Calibur V = (FXAA?)
Sonic Unleashed = (2xAA)
Spiderman: Web of Shadows = (4xAA)
Splinter Cell: Conviction = (2xAA)
Splinter Cell: Double Agent = ???
Split-Second = (2xAA)
SSX = (FXAA)
Star Ocean 4 = (2xAA )
Star Wars: The Force Unleashed = (no AA)
Stormrise = (4xAA)
Street Fighter IV = (2xAA)
Super Stars V8: Next Challenge = (4xAA)
Super Street Fighter IV = (2xAA)
Syndicate = (FXAA)
Tales of Vesperia = (2xAA + full screen blur)
Tekken 6 = (no AA)
Terminator: Salvation = (blur filter)
Test Drive Unlimited = (2xAA)
Test Drive Unlimited 2 = ???
Tiger Woods PGA Tour '09 = (no AA)
Tiger Woods PGA Tour '11 = (no AA)
Tomb Raider: Legend = (2xAA)
Tomb Raider: Underworld = (2xAA)
Tony Hawk's Project 8 (screenshot) = (2xAA)
Tony Hawk's Proving Ground = ???
Top Spin 3 = (2xAA)
Top Spin 4 = (2xAA)
Transformers: Revenge of the Fallen = (blur filter)
Transformers: War for Cybertron = (2xAA)
Tron = (no AA)
Turning Point: Fall of Liberty = (no AA)
Turok = (no AA)
UEFA Euro 2008 = (2xAA)
UFC 2009: Undisputed = (4xAA)
Unreal Tournament III = (2xAA)
Vanquish = (2xAA)
Virtua Fighter 5 (demo) = (4xAA)
Virtua Tennis 2009 = (4xAA)
Virtua Tennis 3 = (2xAA)
Virtua Tennis 4 = (4xAA)
WALL E = (2xAA)
Wanted = (no AA)
Warhammer 40,000: Space Marine = 1200x720 (post-AA)
Wheelman = (2xAA)
Witcher 2, The = (FXAA)
Wolfenstein = (no AA)
WWE All-Stars = (no AA)
X-Men Origins: Wolverine = (2xAA)




XBox Live Arcade


1942: Joint Strike = (4xAA)
After Burner Climax = (4xAA)
Alan Wake: American Nightmare = (4xAA + FXAA)
Alien Breed = (2xAA)
Battlefield 1943 = (no AA)
Bionic Commando: Rearmed = (no AA)
Boogie Bunnies = (4xAA)
Call of Duty: Classic = (4xAA)
Commando 3 = (4xAA)
Dead Rising 2: Case Zero = (2xAA)
Hard Corps: Uprising = (no AA)
Hydrophobia = (2xAA)
Ikaruga = (4xAA)
Invincible Tiger = (4xAA)
Lara Croft and The Guardian of Light = (2xAA)
Nexuiz = (no AA)
Quake Arena Arcade = (4xAA)
Red Faction: Battlegrounds = (2xAA)
Rez HD = (4xAA)
Serious Sam HD = (blur filter)
Sine Mora = (4xAA)
Splosion Man = (2xAA)
Stacking = (AA)
TMNT: TiT Re-shelled = (no AA)
Trials Evolution = (FXAA)
Trials HD = (no AA)
Wolf of the Battlefield: Commando 3 = (4xAA)





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In dieser Liste können einige Titel sowie genaue Angaben fehlen, zum Teil können die Daten auch etwas abweichen.


Es ist schade das die Spiele unter der Optik durch so etwas leiden, sie hätten sich mehr verdient.



Fantasy Lemon