что такое motion blur в играх
Что такое уменьшение размытости при движении? (ULMB, LightBoost, BenQ Blur Reduction, Ultra Low Motion Blur)
Некоторые игровые мониторы предлагают технологию уменьшения размытости изображения, которая может повысить четкость движения за счет стробирования задней подсветки.
Вы можете включить эту функцию в экранном меню монитора; вы найдете его под разными именами в зависимости от модели монитора, наиболее распространенными из них являются ULMB, ELMB, 1ms MPRT, DyAc, LightBoost и т.д.
Итак, у вас есть быстрый процессор, мощный графический процессор и игровой монитор с высокой частотой обновления, но вы не удовлетворены производительностью игрового процесса из-за заметных ореолов или слежения за быстро движущимися объектами на экране.
Что такое уменьшение размытости при движении?
Вы можете включить / выключить уменьшение размытости при движении в экранном меню игрового монитора. Различные модели мониторов имеют разные торговые марки этой технологии, в том числе:
Технология NVIDIA LightBoost устарела и доступна только на старых мониторах, тогда как ULMB присутствует только в некоторых игровых мониторах G-SYNC.
Когда следует использовать уменьшение размытости при движении?
Качество уменьшения размытости при движении будет зависеть от многих факторов, в том числе от вашей системы, монитора, видеоигры и настроек изображения/драйвера.
По правде говоря, включение стробирования подсветки не всегда делает игровой процесс более плавным.
Игры будут выглядеть лучше всего, когда ваша частота обновления больше или равна частоте кадров, чего может быть сложно достичь, поскольку большинство технологий уменьшения размытости движения не могут работать одновременно с FreeSync или G-SYNC.
Однако на большинстве мониторов технология не настроена должным образом, поскольку вы получаете много перекрестных помех (или двойных изображений) и/или выбросов пикселей, как в случае с ASUS VG259QM.
Следовательно, если вам нужна наилучшая четкость движения, вам нужно будет использовать только MBR, а если вы хотите устранить заикание и разрывы экрана с минимальным штрафом за задержку ввода, вам придется использовать FreeSync/G-SYNC.
Многие геймеры предпочитают использовать V-Sync для синхронизации частоты вертикального обновления монитора с частотой кадров графического процессора для достижения наилучших результатов при использовании стробирования подсветки, но это приводит к задержке ввода.
Чтобы уменьшить добавленную задержку ввода V-Sync, вы должны ограничить частоту кадров до максимальной частоты обновления, за вычетом 0,01 с использованием RTSS (Rivatuner Statistics Server).
Во-первых, вам нужно знать точную частичную частоту обновления вашего монитора.
Вы можете использовать этот веб-сайт, чтобы проверить вашу точную частоту обновления.
Обратите внимание, что этот метод работает, только если ваш графический процессор может поддерживать стабильную частоту кадров в секунду, близкую к вашей частоте обновления. Итак, если вы не можете поддерживать 144 кадра в секунду, уменьшите частоту обновления до 120 Гц.
Фактически, стробирование подсветки будет лучше всего работать при более низкой частоте обновления, чем максимальная частота обновления вашего монитора (стробирование 120 Гц на мониторе 144 Гц, стробирование 144 Гц на мониторе 240 Гц и т.д.).
Для некоторых методов стробирования подсветки будут доступны дополнительные настройки, такие как ULMB «Ширина импульса», которые позволяют вручную регулировать частоту стробирования подсветки.
Таким образом, вы можете найти наилучшее соотношение между тем, насколько яркость изображения принесена в жертву для повышения четкости движения.
Некоторые игровые мониторы могут оставаться довольно яркими даже при включенной MBR, в то время как другие становятся слишком тусклыми для комфортного игрового процесса.
К сожалению, производители мониторов обычно не указывают максимальную яркость дисплея при включенной MBR, поэтому вам придется полагаться на обзоры мониторов.
Наконец, обратите внимание, что при включении стробирования подсветки появляется мерцание экрана, невидимое для человеческого глаза. Тем не менее, очень чувствительные к нему люди могут испытывать головные боли после длительного использования.
Скорость отклика
Панели VA обычно имеют самую медленную скорость перехода пикселей от темных к ярким пикселям, поэтому даже если игровой монитор VA имеет высокую частоту обновления и уменьшение размытости движения, динамичные игры могут иметь заметное размытие движения в темных сценах.
Панели TN, с другой стороны, имеют быстрое время отклика, обычно около 1 мс ГТГ, поэтому они являются наиболее популярным выбором для конкурентоспособных геймеров.
Панели IPS находятся где-то посередине, когда дело доходит до времени перехода пикселей, хотя некоторые новые мониторы IPS и VA имеют такое же быстрое время отклика, как и некоторые модели TN!
Наконец, OLED-панели имеют даже более быстрое время отклика, чем TN-панели, поскольку они не используют подсветку для создания изображения; отдельные пиксели меняются мгновенно, что обеспечивает очень плавное движение.
К сожалению, игровые OLED-мониторы сейчас довольно редки и очень дороги.
Теперь производители мониторов могут иногда вводить в заблуждение только время отклика стробирования подсветки дисплея, то есть «1 мс MPRT» (время отклика движущегося изображения), не указывая время отклика пикселя GtG этого монитора, которое может составлять до
Так что не забудьте проверить время отклика MPRT и GtG в обзорах!
Сертификация, утвержденная Blur Busters
Игровые мониторы, имеющие сертификат Blur Busters Approved, тестируются и настраиваются Blur Busters и, таким образом, обеспечивают высокое качество работы технологии стробирования подсветки монитора. Сертификация указывает на следующее:
Многие люди сравнивают четкость движения ViewSonic XG270 со старыми (но золотыми) ЭЛТ-дисплеями, такими как Sony FW900, когда дисплей настроен на стробирование на частоте 120 Гц (а частота кадров в секунду ограничена и поддерживается на уровне 120 кадров в секунду).
Пользователи обсудили эффекты, которые они отключают в играх чаще всего
Пользователи Реддита подняли интересную для многих ПК-игроков тему эффектов, которые приходится отключать по тем или иным причинам в современных играх. И правда: разработчики настолько увлеклись воспроизведением некоторых особенностей человеческого зрения, что выдержать эту атаку на глаза способен не каждый игрок.
Пример использования эффекта кинопленки
Автор треда под ником Kazurda, например, всегда отключает глубину резкости (depth of field) и размытие изображение в движении (motion blur). Многие делают так же, аргументируя это тем, что человеческое зрение «снабжено» этими эффектами по умолчанию. В комментариях эти эффекты встречаются очень часто.
Среди других популярных эффектов, отключаемых многими сразу же после запуска: хроматическая аберрация (chromatic aberration), свечение (bloom), виньетирование (vignette), блики (lens flare) и эффект кинопленки (film grain). Также нашлись пользователи, которым не нравится эффект качающейся головы (view bobbing, яркий пример — серия Black Ops) и которые любят играть с большим углом обзора (FOV).
Пример использования хроматической аберрации
Мы же отметим некоторые технологии сглаживания, которые заметно «мылят картинку». Это и классическое FXAA, и более новое TAA, и даже разрекламированное компанией NVIDIA «умное» сглаживание DLSS.
203848-320760_ZGK7ndsdaF_metro.jpg
А вы отключаете какие-нибудь эффекты в играх?
Размытие и эффект зернистости.
Всегда отключаю размытие в движении. При управлении на геймпаде может быть и не так ужасно ощущается и, наверное, даже может скрыть низкую частоту кадров, но на клавомыши это капец. Глубину резкости иногда оставляю, если прикольно сделано и эффект этот не показывает себя за два метра от персонажа. С эффектом кинопленки тоже не все однозначно. Иногда нормально, иногда нет. Также всегда стараюсь отключать тряску камеры при движении, если есть возможность. У меня от нее после пятого MGS рвотные позывы всегда и голова аж трещит, а она там жесткой была, фу.
размытие изображение в движении и всю фигню что мылит игру
А вы отключаете какие-нибудь эффекты в играх?
Post Processing, Blur, Bloom. Так как меня бесит замыливание.
Какие настройки графики всегда лучше отключать
Эти настройки производительности имеют совсем небольшое визуальное воздействие.
Все мы любим выставлять настройки графики на максимум. Но не все они имеют положительный эффект. Даже с элитным аппаратным обеспечением, есть некоторые графические параметры, которые дают небольшое визуальное различие, но имеют значительное влияние на частоту кадров. А если вы ещё и играете на старом ПК, то это именно те настройки, которые вам нужно отключать, чтобы повысить частоту кадров и в тоже время не сделать графику ужасной.
Графические опции и их соответствующее воздействие также могут значительно варьироваться от игры к игре, поэтому для наилучшей производительности нужно пересмотреть специфические руководства по оптимизации. Другими словами, эти параметры «выжимают максимум» в соотношении «железо – производительность».
На удивление эффект тени усиливает производительность графики, однако немножко затемнённые края не достаточно сильно влияют на ваше общее качество изображения. Не выключайте их, но если вы боретесь за частоту кадров – их определенно лучше поставить на низкий или средний уровень.
Размытие в движении
Размытие в движении иногда используется для хорошего эффекта, например, в гоночных играх, но по большей части этот параметр отбирает вашу производительность в обмен на то, что большинство геймеров обычно не любят. Размытость в движении особенно нужно избегать в играх с быстром темпом, например, в шутерах от первого лица.
Глубина резкости
Глубина резкости в играх, как правило, относится к эффекту размытия вещей на заднем плане. Точно так же как и размытие в движении, этот параметр отвлекает наши глаза и создает качество, как у фильмах – это не всегда отлично смотрится. К тому же эта настройка может повлиять на производительность, особенно, если она неправильно использована. Её нужно настраивать, отталкиваясь от личных предпочтений и от того, в какую игру вы играете.
Динамическое отражение
Эта настройка во многом зависит от игры, в которую вы играете, а также от того, что для вас важно с точки зрения качества изображения. Динамические отражения являются параметрами, влияющими на отображения игроков и других движущихся объектов в лужах и на блестящих поверхностях. Это чрезвычайно усиливает производительность графики. Тем не менее, динамические отражения не всегда замечаются, а отключив их, вы увеличите ваши кадры в секунду от 30 до 50%.
Избыточная выборка сглаживания (суперсемплинг, SSAA)
С включённым суперсемплингом, игра делает кадры с более высоким разрешением, нежели разрешение самого экрана, а затем сжимает их обратно до размера дисплея. Это может улучшить вид игр, но если ваш ПК не является особым монстром (как наш любимый Large Pixel Collider), SSAA разрушит вашу производительность. В большинстве случаев, она не стоит того, чтобы её применяли, особенно, когда существует столько альтернатив суперсемплингу
Особенности моделирования света: Эффект «размытия» в движении (Motion Blur)
Что такое Motion blur?
Motion Blur в переводе с английского означает «эффект размытости изображения при воспроизведении сцен движения». Этот эффект вы можете наблюдать на фотографиях, на которых запечатлены движущиеся объекты. Этот эффект наиболее заметен, если фотография производилась с большой выдержкой или у фотографируемых объектов была большая скорость движения.
Почему это происходит?
Принцип работы фотоаппарата заключается в выдерживании светочувствительной пленки перед поступающим светом в течение очень короткого промежутка времени. Поступающий от сцены свет изменяет химический состав фотопленки таким образом, что на ней образуется точный «отпечаток» внешнего вида сцены. Процесс выдерживания называется экспозицией. Если во время экспозиции сцена меняется, то четкость «отпечатка» нарушается и появляется размытость.
Почему мы должны это учитывать?
За редкими исключениями вы можете найти примеры motion blur в любом фильме или телепрограмме. Однако очень вероятно, что вы даже не обратите внимания на этот эффект. Как и в случае со многими другими побочными эффектами фотографии, вы быстро заметите отсутствие привычных эффектов, в то время как их наличие просто дает вам ощущение реализма, хотя на сам эффект вы даже и не обращаете внимания.
Например, ставший столь популярным в последнее время эффект засвечивания линз (lens flare). В практике обычного фотографирования оператор всегда стремился уменьшить проявление этого побочного эффекта на фотоизображении, но с тех пор, как мы привыкли считать его атрибутом реализма, многие программисты стали имитировать его в своих программах. Подобная ситуация повторяется и с другими побочными эффектами — зернистость пленки, дрожание камеры, установленной на вертолете, эффекты фокусировки и многие др.
Взгляните на некоторые компьютерные анимации, в которых не применен эффект программный или аппаратный motion blur — движение в этом случае выглядит дерганным и очень нереалистичным. Вы также можете заметить этот эффект в случае с телевизионным обозрением спортивных событий. Обычная камера фиксирует 25 кадров в секунду. Специализированная, спортивная камера способна фиксировать до 1000 кадров в секунду. Тем не менее при телевещании в телесигнал вставляется только малая часть из этой последовательности, эффект motion blur заметно уменьшается, и при просмотре подобных роликов быстро движущийся объект мерцает.
Мы так привыкли к размазыванию изображения скоростных объектов на экране телевизора или в кино, что просмотр анимаций без этого эффекта вызывает чувство нереалистичности.
Четко отрисовываемое изображение в каждом кадре компьютерной анимации ведет к полному отсутствию эффекта motion blur, что, в свою очередь, приводит к потере реалистичности сцены. Поэтому без принятия специальных мер по имитации motion blur мы не сможем отобразить максимально правдоподобную сцену с движением объектов.
Более того, изображение с эффектом motion blur несет в себе несколько больше нужной для нашего мозга информации. Сравните два рисунка:
Это две совершенно одинаковых сцены, только одна отрендерена для случая, когда камера двигается вперед, а вторая — для движения камеры влево. Наверное, вы сразу поймете, где какой рисунок. 🙂 При просмотре анимации ваш мозг получает эту дополнительную информацию о размытости, смена кадров представляется плавной, и, как результат, мы получаем значительно более реалистичную имитацию движения.
Поподробнее…
Хорошо, тогда давайте для начала рассмотрим, как работает кинокамера.
На рисунке справа мы видим схематический рисунок процесса снятия на кинопленку неподвижного красного шарика. Кинокамера изображена в виде её основных частей: линз, затвора и самой пленки.
Затвор на рисунке изображен открытым, давая возможность свету от шарика свободно достигать поверхности пленки. Мы также видим, что на пленке уже имеются два отснятых кадра с одинаковой яркостью. Текущий кадр находится в процессе экспозиции, и к моменту закрытия затвора изображение на пленке достигнет яркости предыдущих кадров.
Как только затвор закроется, пленка продвинется немного вниз, готовя следующий участок поверхности к формированию очередного кадра. Этот процесс повторяется многократно в процессе всей киносъемки.
А теперь произведем съемку того же шарика, только теперь он будет быстро двигаться в направлении стрелки.
Затвор открывается, и пленка начинает регистрировать свет от движущегося шарика. Процесс очень напоминает предыдущий, но теперь изображение шарика на пленке будет терять четкость и выглядеть размытым. Это размытость движения, или motion blur.
Можно поспорить, что если вы рассмотрите один любой из сформированных кадров, вы с точностью определите, что шарик двигается горизонтально. И все потому, что изображение с эффектом motion blur несет больше информации, чем изображение без него.
Имитация эффекта Motion Blur на изображениях
1. Пространственный (spatial) anti-aliasing
В общем смысле аnti-aliasing — это специальная технология по снижению видимости побочных эффектов дискретного (цифрового) преобразования. Вариантов проявления этих побочных эффектов (aliasing) много, например: проявление ступенчатости на прямых, расположенных под углами, отличными от 90 градусов, появление паразитных муаров на изображениях формата JPEG и т.д. Все эти проявления возникают в местах резкой смены информационного наполнения потока данных (например, резкие цветовые и яркостные переходы) и объясняются недостаточной частотой дискретизации.
Вероятно, вы уже знакомы с одним их вариантов реализации anti-alising на изображениях — это super sampling. Super sampling подразумевает собой рендеринг изображения в несколько раз большего, чем нам необходимо, а затем уменьшения его до нужного нам размера при усреднении цветности групп близлежащих пикселей в один.
Мы рассмотрим процесс создания изображения с super sampling anti-aliasing, потому что процедура создания motion blur очень его напоминает.
Для примера создадим изображение кольца размерностью 50х50 пикселей.
Для начала нам необходимо изображение с бОльшим количеством пикселей
Создадим изображение размерностью 200 х 200 пикселей, что в 4 раза больше того, что мы хотим получить.
Поделим изображение
Теперь представим, что мы разрезаем изображение на мелкие кусочки. Так как это изображение в 4 раза больше, то размер маленького кусочка выберем 4 х 4 пикселя
Усреднение
Теперь для каждого маленького кусочка возьмем усредненное значение цветности находящихся в нем пикселей и заполним каждый кусочек соответствующим усредненным значением.
Уменьшение размера (Resize)
А теперь уменьшим полученное изображение до нужных нам размеров в 50 х 50 пикселей.
На полученном изображении (визуально) все переходы плавные, и мы едва ли сможем заметить ступенчатость изображения.
Motion blur или Temporal anti-aliasing (Переходное сглаживание)
Для получения motion blur нужно проделать операции, подобные описанным выше. Метод для сглаживания готовых изображений называется spatial anti-aliasing, что означает сглаживание всего изображения. А метод, применяемый для motion blur, называется temporal anti-aliasing, означающий сглаживание переходных процессов во времени.
Суть производимых операций остается одинаковой.
a. Создаем избыточное количество кадров
Подобно тому, как мы раньше делали более крупное изображение, здесь мы произведем большее количество кадров. Например, для финальной анимации длительностью в 4 секунды нам нужно 100 кадров. Поэтому мы первоначально создадим в 4 раза больше кадров для тех же 4 секунд анимации, т.е. 400. (просто произведем съемку с повышенной частотой 100 кадров в секунду)
б. Поделим анимацию
Просто разделим последовательную анимацию на группы по 4 кадра.
Внутри каждой группы кадров произведем смешивание кадров в один.
г. Составим новую анимацию из этих кадров
Все сделано. У нас останется ровно 100 кадров для 4 секунд просмотра. Как раз то, что нам нужно, но теперь на каждом кадре будет иметь место переходное сглаживание (motion blur).
Особенности программирования motion blur
Итак, вы готовы использовать motion blur в своем проекте. Насколько точно его моделировать? Ответ — все зависит от поставленных задач.
Осуществление полномасштабного motion blur в реальном времени — это очень трудная задача. Вы должны суметь в несколько раз увеличить скорость вывода на экран (framerate), и для подавляющего большинства приложений единственный способ достичь этого — это существенное снижение детализации. Во многих случаях это просто неприемлемо.
В некоторых компьютерных играх motion blur реализуется путем соединения текущего кадра с предыдущими таким образом, чтобы предыдущие кадры оставались видимыми в течение некоторого, короткого промежутка времени. Это не является motion blur в принципе, выглядит очень неуклюже и просто отнимает драгоценное процессорное время.
 |  |
| Корректная реализация motion blur | Неправильная реализация motion blur |
|---|
Если же вы подготавливаете анимацию заранее, и она не будет просчитываться в реальном игровом времени, тогда вам определенно стоит потратить некоторое время на реализацию motion blur в своем проекте. Это особенно важно, если вы визуализируете быстро перемещающиеся объекты. Однако, опять же, все зависит от тех целей, которых вы хотите достигнуть. Например, если вам жизненно необходимо иметь возможность делать четкие стоп- кадры из анимации, то вам, наверное, следует оказаться от применения motion blur; но в этом случае вы должны представлять, что сама анимация будет выглядеть несколько дергано, и у зрителя создастся впечатление мерцания.
Motion blur Demo
Вы можете загрузить себе на компьютер и просмотреть программу демонстрации эффекта motion blur отсюда: motion.zip.
Пример анимации с применением motion blur
Каждый кадр этой анимации был изготовлен при помощи Terragen
Spatial и Temporal anti-aliasing (motion blur) наложены с помощью Bitty
Окончательная анимация и объединение кадров в последовательность были произведены при помощи Bink!