Mis on antialiasing? MSAA, FXAA, TAA ja palju muud on selgitatud

Antialias on peidetud selgroog, mis muudab teie mängud suurepäraseks. See teenib lihtsat eesmärki - mängudes ilmnevate sakiliste servade fikseerimine -, kuid spetsiifika on keeruline. Oleme siin selleks, et demüstifitseerida mängudes nähtavad antialiase valikud, et saaksite saavutada pildikvaliteedi ja jõudluse oma mänguarvutit vajadustele.

Kõigi seas graafikaseadeid, mida peate arvutimängudes kohandama, on antialiasing üks olulisemaid. See võib teie sooritust halvendada või ebaõigesti rakendades teie mängu kohutavaks muuta. Kuid kasutades väikesi juhiseid selle kohta, milliseid antialiase seadeid kasutada, saate mis tahes mängu sekunditega optimeerida.

Mis on antialiasing?

Enne vastamist, mis on aliasing, peame rääkima, mis on aliasing. Alias ​​toimub siis, kui ruudukujuliste pikslite vahele tõmmatakse kõverjoon. See on arvutigraafika renderdamise kõrvalsaadus, kuna piksel suudab korraga kuvada ainult ühte värvi. Antialiasing püüab aliase siluda.

Leiate selle peamiselt mängudest ja fototöötlusrakendustest. Näete aliase sisselülitamise näidet Saatus 2 allpool. Reeling katab mitut ruudukujulist pikslit, mis loob sakilise joone, kus piksel lõpeb ja järgmine algab.

Antialiasimise mõte on need sakilised servad eemaldada või siluda. Selle saavutamiseks on lai valik tehnikaid. Tõenäoliselt kasutate igapäevaselt mingit tüüpi antialiase, isegi kui te ei mängi mänge ega töötle fotosid. Näiteks teie brauser kasutab teksti jaoks antialiase.

Antialiase tüübid

Ehkki antialiasi jaoks on mitu erinevat tehnikat, taanduvad need kahele peamisele lähenemisviisile. Esimene on supersampling. Sellistel juhtudel tõstab aliasing-tehnika pildi kõrgemale eraldusvõimele ja kasutab seda täiendavat detaili lõpliku pildi ebatasaste servade tasandamiseks.

Teine on oletamine - tõesti. Selle asemel, et renderdada pilti kõrgema eraldusvõimega, kasutavad mõned antialiase tehnikad lähedalasuvate pikslite vaatamiseks algoritmi ja arvavad, kuhu lisadetailid peaksid minema.

See ei ole antialiasingu tehnikate ammendav loetelu. Paljud tehnikad on teiste tehnikate kombinatsioonid või väikesed variatsioonid. Keskendume antialiase tüüpidele, mida täna mängudes tegelikult leiate.

Supersample Anti-Aliasing (SSAA)

Supersample Anti-Aliasing ehk SSAA on antialiasingu kõige elementaarsem vorm. See toimib, võttes kõrgema eraldusvõimega kujutise ja vähendades pikslite diskreetimist, et need sobiksid loomuliku eraldusvõimega. Lõpptulemus väldib sakilised servad, keskmistades värvid servade lähedal.

SSAA 4x puhul venitatakse üks piksel neljaks. Igast pildist võetakse proov ja seejärel diskreeditakse neli pikslit üheks piksliks, mis annab värvi keskmise. SSAA annab endiselt parimaid antialiase tulemusi, kuid see on ka kõige nõudlikum, kuna see renderdab pilti sisuliselt kõrgema eraldusvõimega. Jõudlusmaksu tõttu ei ole SSAA enamikus kaasaegsetes arvutimängudes valik.

Multisample Anti-Aliasing (MSAA)

Multisample Anti-Aliasing ehk MSAA on SSAA odavam vorm. Selle asemel, et läbida vaevarikas iga piksli diskreetimisprotsess, tuleb MSAA mängu ainult siis, kui alias võib muutuda probleemiks (serv), mis säästab palju arvutusressursse.

Stseenis on sageli kõrvuti asetsevad pikslid, millel on täpselt sama värv. Need ei pea läbima üliproovivõtuprotsessi, mis on MSAA idee. Kuigi MSAA on palju vähem nõudlik kui SSAA, koormab MSAA endiselt teie riistvara.

Kiire ligikaudne aliasing (FXAA)

Fast Approximate Anti-Aliasing ehk FXAA on antialiasingu protsessijärgne vorm. See tähendab, et renderdamisega segi ajamise asemel on tegu algoritmiga, mis tuleb tagantjärele sakiliste servade puhastamiseks. See muudab selle palju vähem nõudlikuks kui MSAA ja SSAA, kuigi pildikvaliteedi hinnaga.

FXAA kasutab kõrge kontrastsusega filtrit, et leida servad enne nende servade proovide võtmist ja nende segamist. Sellel ei ole keskmiselt unikaalseid värve, nagu SSAA ja MSAA, nii et see kipub servade ümber udusem välja nägema.

Ajutine aliasing (TAA)

TAA ehk Temporal Anti-Aliasing on sarnane FXAA-ga. See on antialiase protsessijärgne vorm, mis proovib kaadri iga piksli. Kuid see proovib igas kaadris erinevat asukohta ja kasutab proovide ühendamiseks varasemaid kaadreid.

See on ajaline või ajapõhine. Antialiasing toimub varasemate ja praeguste pikslite segamise teel, mis puhastab paljud FXAA põhjustatud udused servad. TAA-l on aga omad probleemid, näiteks kummitus, kus eelmine näidis kandub üle uude kaadrisse, luues hägususe.

TAA on Nvidia selgroog Deep Learning Super Sampling (DLSS), ja see on suur põhjus, miks Temporal Super Resolution (TSR) ja AMD FidelityFX Super Resolution 2.0 (FSR) suudavad anda nii kvaliteetseid tulemusi.

Subpikslite morfoloogiline aliasing (SMAA)

Subpixel Morphological Anti-Aliasing ehk SMAA on väga sarnane FXAA-ga. See kasutab servatuvastust ja hägustab piksleid karmide servade ümber. Peamine erinevus seisneb selles, et SMAA puudutab teie GPU-d veidi rohkem, et võtta nendest servadest mitu proovi.

Seetõttu kipub SMAA pakkuma paremat pildikvaliteeti kui FXAA, kuid ei vaja nii palju hobujõude kui MSAA või SSAA. Viimastel aastatel on see aga soosingust välja langenud, kuna TAA saavutab sarnase tasakaalu paremate tulemustega.

Kuidas mängudes antialiase sisse lülitada

Enamiku mängude graafikaseadetes saate antialiase seadeid muuta. Näete seda kas lihtsalt Anti-aliase, või antialiase tüübina (FXAA, MSAA jne) Seadistused räägivad enamasti iseenda eest, väljaspool tegurit. Mõne tehnikaga, nagu MSAA, on kaasas number, mis märgib antialiasi kvaliteeti (MSAA 4x on näiteks parem kui MSAA 2x).

Kui soovite antialiase seadistada universaalselt, saate seda teha oma graafikakaart tarkvara. Nvidia jaoks avage Nvidia juhtpaneel ja navigeerige aadressile 3D-seadete haldamine. Vaikimisi on Antialiase režiim seadistus on seatud Rakenduse juhitav. Teil on kolm võimalust.

• Väljas: vaikimisi lülitab mängudes antialiase välja.
• Täiustage rakenduse sätteid: võimaldab teil lubada täiendavat antialiasi lisaks sellele, mida mäng pakub (kasulik antialiase lülitiga pealkirjades).
• Rakenduse sätete alistamine: võimaldab teil määrata oma antialiase, mis põhineb teguril Antialiase seadistus osa.

Lisaks saate FXAA sisse lülitada Nvidia juhtpaneelil. Kuna FXAA on antialiasingu protsessijärgne vorm, saate seda kasutada igas mängus, kas eraldiseisva antialiase vormina või lisaks sellele, mida olete mängus seadistanud.

AMD Radeoni tarkvaras saate seadistada ka antialiase. Navigeerige Seaded > Graafika ja klõpsake nuppu Täpsemalt rippmenüüst. Teil on antialiasi jaoks sarnased sätted Nvidiaga: lülitage see välja, täiustage või tühistage. Radeoni tarkvara pakub rohkem tööriistu seda tüüpi antialiase jaoks, mida soovite rakendada, kuid:

• Multisample: see on MSAA, mida saate rakendada olemasolevale antialiasi peale või eraldiseisvana.
• Adaptiivne multisample: see on adaptiivne MSAA, mis parandab MSAA-d, rakendades läbipaistvate elementidega pindadele antialiasi.
• Supersampling: see on SSAA, mis on antialiasimise kõige nõudlikum vorm.

Samuti leiate valikud MLAA või morfoloogilise antialiase jaoks. Põhimõtteliselt on see AMD FXAA versioon, mida saate rakendada ühe protsessijärgse antialiasingina või lisaks mängus seadistatud antialiasingule.

Toimetajate soovitused

• Nvidia ei taha, et te teaksite selle vastuolulisest uuest GPU-st
• Kuidas testime arvuti komponente ja riistvara
• Parimad mänguarvutite pakkumised: mängige Diablo 4 ja rohkem alates 490 dollarist
• Keegi ei osta praegu uusi graafikakaarte
• Parimad HP sülearvutite pakkumised: hankige 17-tolline sülearvuti vähemalt 300 dollari eest