Co je anti-aliasing? MSAA, FXAA, TAA a další vysvětleny

Anti-aliasing je skrytou páteří toho, aby vaše hry vypadaly skvěle. Slouží jednoduchému účelu – oprava zubatých hran, které se objevují ve hrách – ale specifika jsou komplikovaná. Jsme tu, abychom demystifikovali možnosti vyhlazování, které vidíte ve hrách, abyste mohli dosáhnout kvality obrazu a výkonu vašeho herního PC potřeby.

Mezi všemi grafická nastavení, která musíte vyladit v počítačových hrách, anti-aliasing je jedním z nejdůležitějších. Při nesprávném využití to může snížit váš výkon nebo způsobit, že vaše hra bude vypadat hrozně. Ale s malým návodem, jaká nastavení anti-aliasingu použít, můžete během několika sekund optimalizovat jakoukoli hru.

Co je anti-aliasing?

Než odpovíme, co je anti-aliasing, musíme si promluvit o tom, co je to aliasing. Aliasing nastane, když se přes čtvercové pixely nakreslí zakřivená čára. Je to vedlejší produkt způsobu vykreslování počítačové grafiky, protože pixel může zobrazit pouze jednu barvu najednou. Anti-aliasing se pokouší vyhladit aliasing.

Najdete ho hlavně ve hrách a aplikacích na úpravu fotek. Můžete vidět příklad aliasingu v Osud 2 níže. Zábradlí pokrývá několik čtvercových pixelů, což vytváří zubatou čáru tam, kde pixel končí a další začíná.

Myšlenkou anti-aliasingu je odstranit nebo vyhladit tyto zubaté okraje. Existuje široká škála technik, jak toho dosáhnout. Pravděpodobně denně pracujete s nějakou formou vyhlazování, i když nehrajete hry nebo neupravujete fotografie. Váš prohlížeč například používá vyhlazování textu.

Typy vyhlazování

Ačkoli existuje několik různých technik pro vyhlazování, scvrkají se na dva hlavní přístupy. První je supersampling. V těchto případech technika vyhlazování zvětší obraz do vyššího rozlišení a použije tyto extra detaily k vyhlazení hrubých okrajů ve finálním obrazu.

Druhým je hádání – opravdu. Namísto vykreslování obrazu ve vyšším rozlišení některé techniky vyhlazování používají algoritmus, který se dívá na blízké pixely a odhaduje, kam by měly jít další detaily.

Toto není vyčerpávající seznam anti-aliasingových technik. Mnoho technik je kombinací nebo mírnými variacemi jiných technik. Zaměřujeme se na typy anti-aliasingu, které dnes ve hrách skutečně najdete.

Supersample Anti-Aliasing (SSAA)

Supersample Anti-Aliasing neboli SSAA je nejzákladnější formou vyhlazování. Funguje tak, že pořídí snímek s vyšším rozlišením a převzorkuje pixely tak, aby odpovídaly nativnímu rozlišení. Konečný výsledek se vyhne zubatým okrajům průměrováním barev blízko okrajů.

V SSAA 4x je jeden pixel roztažen na čtyři. Z každého se odebere vzorek a pak se čtyři pixely převzorkují na jeden pixel, který zprůměruje barvu. SSAA stále poskytuje nejlepší výsledky vyhlazování, ale je také nejnáročnější, protože v podstatě vykresluje obraz ve vyšším rozlišení. Kvůli dani z výkonu není SSAA možnost ve většině moderních počítačových her.

Multisample Anti-Aliasing (MSAA)

Multisample Anti-Aliasing neboli MSAA je levnější forma SSAA. Namísto náročného procesu vzorkování každého pixelu přichází MSAA do hry pouze tam, kde by se aliasing mohl stát problémem (hranou), což šetří spoustu výpočetních zdrojů.

Ve scéně jsou často sousední pixely, které mají přesně stejnou barvu. Ty nemusejí procházet procesem super vzorkování, což je myšlenka za MSAA. Přestože je MSAA mnohem méně náročná než SSAA, stále zatěžuje váš hardware.

Rychlé přibližné vyhlazení (FXAA)

Fast Approximate Anti-Aliasing neboli FXAA je postprocesní forma vyhlazování. To znamená, že namísto vykreslování je to algoritmus, který přichází poté, aby vyčistil zubaté okraje. Díky tomu je mnohem méně náročný než MSAA a SSAA, i když za cenu kvality obrazu.

FXAA používá filtr s vysokým kontrastem k nalezení hran před vzorkováním těchto hran a jejich prolnutím. Nemá průměrné jedinečné barvy jako SSAA a MSAA, takže má tendenci vypadat rozmazaně kolem okrajů.

Temporal Anti-Aliasing (TAA)

TAA neboli Temporal Anti-Aliasing je podobný FXAA. Je to postprocesní forma vyhlazování, která vzorkuje každý pixel v rámci. Vzorkuje však jiné umístění v každém snímku a používá minulé snímky k prolnutí vzorků dohromady.

Je to dočasné nebo časově založené. Anti-aliasing se děje prolnutím minulých a současných pixelů, což vyčistí mnoho rozmazaných okrajů způsobených FXAA. TAA však přináší své vlastní problémy, jako je například duch, kdy se předchozí vzorek přenese do nového snímku a vytváří efekt rozostření.

TAA je páteří Nvidie Deep Learning Super Sampling (DLSS), a to je velký důvod, proč Temporal Super Resolution (TSR) a AMD FidelityFX Super Resolution 2.0 (FSR) jsou schopny produkovat tak vysoce kvalitní výsledky.

Subpixel Morphological Anti-Aliasing (SMAA)

Subpixel Morphological Anti-Aliasing neboli SMAA je velmi podobný FXAA. Využívá detekci okrajů a rozmazává pixely kolem ostrých okrajů. Hlavní rozdíl je v tom, že SMAA se o něco více napojí na váš GPU, aby na těchto okrajích vzal více vzorků.

Z tohoto důvodu má SMAA tendenci nabízet lepší kvalitu obrazu než FXAA, přičemž nevyžaduje tolik koňských sil jako MSAA nebo SSAA. V posledních několika letech však upadl v nemilost, protože TAA dosahuje podobnou rovnováhu s lepšími výsledky.

Jak zapnout vyhlazování ve hrách

Nastavení vyhlazování můžete provést v nastavení grafiky většiny her. Buď to uvidíte jako just Anti aliasing, nebo jako typ anti-aliasingu (FXAA, MSAA atd.) Nastavení většinou mluví samo za sebe, mimo faktor. Některé techniky, jako je MSAA, jsou doprovázeny číslem, které označuje kvalitu vyhlazování (například MSAA 4x je lepší než MSAA 2x).

Pokud chcete nastavit vyhlazování univerzálně, můžete to udělat prostřednictvím svého grafická karta software. U Nvidie otevřete Ovládací panel Nvidia a navigovat do Správa 3D nastavení. Ve výchozím nastavení je Režim vyhlazování nastavení je nastaveno na Řízené aplikací. Máte tři možnosti:

• Vypnuto: Ve výchozím nastavení vypne vyhlazování ve hrách.
• Vylepšit nastavení aplikace: Umožňuje povolit další vyhlazování nad rámec toho, co nabízí hra (užitečné u titulů s přepínačem vyhlazování).
• Přepsat libovolné nastavení aplikace: Umožňuje nastavit vlastní vyhlazování na základě faktoru v Nastavení vyhlazování sekce.

Kromě toho můžete zapnout FXAA v ovládacím panelu Nvidia. Protože FXAA je post-processová forma vyhlazování, můžete ho aplikovat na jakoukoli hru, buď jako samostatnou formu vyhlazování, nebo nad rámec toho, co jste si ve hře nastavili.

V Radeon Software od AMD můžete také nastavit vyhlazování. Navigovat do Nastavení > Grafika a klikněte na Pokročilý rozevírací seznam. Pro vyhlazování máte podobná nastavení jako Nvidia: Vypněte jej, vylepšete nebo přepište. Radeon Software však poskytuje více nástrojů pro typ vyhlazování, který chcete použít:

• Multisample: Toto je MSAA, kterou můžete použít nad stávající vyhlazování nebo jako samostatné nastavení.
• Adaptivní multisample: Toto je adaptivní MSAA, která zlepšuje MSAA aplikací vyhlazování na povrchy s průhlednými prvky.
• Supersampling: Toto je SSAA, což je nejnáročnější forma vyhlazování.

Najdete zde také možnosti pro MLAA nebo morfologické vyhlazování. Toto je v podstatě verze FXAA od AMD, kterou můžete použít jako jeden postprocesní průchod vyhlazování nebo jako doplněk vyhlazování, který jste nastavili ve hře.

Doporučení redakce

• Nvidia nechce, abyste věděli o jejím kontroverzním novém GPU
• Jak testujeme PC komponenty a hardware
• Nejlepší nabídky herních počítačů: Hrajte Diablo 4 a další od 490 $
• Nikdo teď nekupuje nové grafické karty
• Nejlepší nabídky notebooků HP: Získejte 17palcový notebook za 300 USD a více