Hva er anti-aliasing? MSAA, FXAA, TAA og mer forklart

Kantutjevnelse er den skjulte ryggraden bak å få spillene dine til å se flotte ut. Det tjener et enkelt formål – å fikse de hakkede kantene som dukker opp i spill – men detaljene er kompliserte. Vi er her for å avmystifisere anti-aliasing-alternativene du ser i spill, slik at du kan oppnå bildekvaliteten og ytelsen din spill-PC behov.

Blant alle grafikkinnstillinger du må justere i PC-spill, anti-aliasing er en av de viktigste. Det kan få prestasjonene dine til å ta vare på eller få spillet ditt til å se forferdelig ut hvis det brukes feil. Men med litt veiledning om hvilke anti-aliasing-innstillinger du skal bruke, kan du optimalisere ethvert spill på sekunder.

Hva er anti-aliasing?

Før vi svarer på hva anti-aliasing er, må vi snakke om hva aliasing er. Aliasing skjer når en buet linje tegnes over kvadratiske piksler. Det er et biprodukt av hvordan datagrafikk gjengis, ettersom en piksel bare kan vise én farge om gangen. Anti-aliasing forsøker å jevne ut aliasing.

Du finner det hovedsakelig i spill og bilderedigeringsapper. Du kan se et eksempel på aliasing Skjebne 2 under. Rekkverket dekker flere firkantede piksler, noe som skaper en hakkete linje der pikselen slutter og den neste begynner.

Ideen med anti-aliasing er å fjerne eller jevne ut de taggete kantene. Det er et bredt spekter av teknikker for å oppnå det. Du samhandler sannsynligvis med en eller annen form for anti-aliasing på daglig basis, selv om du ikke spiller spill eller redigerer bilder. Nettleseren din bruker for eksempel anti-aliasing for tekst.

Typer anti-aliasing

Selv om det finnes flere forskjellige teknikker for anti-aliasing, koker de ned til to hovedtilnærminger. Den første er supersampling. I disse tilfellene blåser anti-aliasing-teknikken opp bildet til en høyere oppløsning og bruker den ekstra detaljen til å jevne ut grove kanter i det endelige bildet.

Det andre er gjetting - egentlig. I stedet for å gjengi bildet med høyere oppløsning, bruker noen anti-aliasing-teknikker en algoritme for å se på nærliggende piksler og gjette hvor den ekstra detaljen skal gå.

Dette er ikke en uttømmende liste over anti-aliasing-teknikker. Mange teknikker er kombinasjoner eller små variasjoner av andre teknikker. Vi fokuserer på typene anti-aliasing du faktisk finner i spill i dag.

Supersample Anti-Aliasing (SSAA)

Supersample Anti-Aliasing, eller SSAA, er den mest grunnleggende formen for anti-aliasing. Det fungerer ved å ta et bilde med høyere oppløsning og nedsample pikslene for å passe til den opprinnelige oppløsningen. Sluttresultatet unngår taggete kanter ved å beregne gjennomsnittsfarger nær kantene.

I SSAA 4x strekkes én piksel ut til fire. En prøve tas fra hver, og deretter nedsamples de fire pikslene til en enkelt piksel som gir gjennomsnittet av fargen. SSAA produserer fortsatt de beste anti-aliasing-resultatene, men det er også det mest krevende, siden det i hovedsak gjengir bildet med høyere oppløsning. På grunn av ytelsesskatten er SSAA ikke et alternativ i de fleste moderne PC-spill.

Multisample Anti-Aliasing (MSAA)

Multisample Anti-Aliasing, eller MSAA, er en billigere form for SSAA. I stedet for å gå gjennom den møysommelige prosessen med å prøve hver piksel, kommer MSAA bare inn der aliasing kan bli et problem (en fordel), noe som sparer mye dataressurser.

I en scene er det ofte tilstøtende piksler som har nøyaktig samme farge. Disse trenger ikke gå gjennom supersamplingsprosessen, som er ideen bak MSAA. Selv om det er mye mindre krevende enn SSAA, belaster MSAA fortsatt maskinvaren din.

Rask omtrentlig anti-aliasing (FXAA)

Fast Approximate Anti-Aliasing, eller FXAA, er en etter-prosess form for kantutjevnelse. Det betyr at i stedet for å rote med gjengivelsen, er det en algoritme som kommer inn i etterkant for å rydde opp i hakkede kanter. Det gjør det mye mindre krevende enn MSAA og SSAA, men på bekostning av bildekvalitet.

FXAA bruker et høykontrastfilter for å finne kanter før du prøver disse kantene og blander dem. Den har ikke gjennomsnittlig unike farger som SSAA og MSAA, så den har en tendens til å se mer uskarp ut rundt kantene.

Temporal Anti-Aliasing (TAA)

TAA, eller Temporal Anti-Aliasing, ligner på FXAA. Det er en post-prosess form for anti-aliasing som prøver hver piksel i en ramme. Imidlertid prøver den en annen plassering innenfor hver ramme, og den bruker tidligere rammer for å blande prøvene sammen.

Det er tidsmessig, eller tidsbasert. Anti-aliasing skjer ved å blande tidligere og nåværende piksler, noe som rydder opp i mange av de uskarpe kantene forårsaket av FXAA. TAA har imidlertid sine egne problemer, for eksempel ghosting der en tidligere prøve overføres til en ny ramme, og skaper en uskarphet effekt.

TAA er ryggraden i Nvidia Deep Learning Super Sampling (DLSS), og det er en stor grunn til at Temporal Super Resolution (TSR) og AMDs FidelityFX Super Resolution 2.0 (FSR) er i stand til å produsere resultater av så høy kvalitet.

Subpiksel morfologisk anti-aliasing (SMAA)

Subpixel Morphological Anti-Aliasing, eller SMAA, er veldig lik FXAA. Den bruker kantdeteksjon og gjør piksler uskarpe rundt harde kanter. Hovedforskjellen er at SMAA trykker litt mer inn i GPUen din for å ta flere prøver langs disse kantene.

På grunn av det har SMAA en tendens til å tilby bedre bildekvalitet enn FXAA, mens den ikke krever så mye hestekrefter som MSAA eller SSAA. Det har imidlertid falt i unåde de siste årene, ettersom TAA finner en lignende balanse med bedre resultater.

Hvordan slå på kantutjevnelse i spill

Du kan anti-aliasing-innstillinger i grafikkinnstillingene til de fleste spill. Du vil enten se det oppført som bare Anti-aliasing, eller som type anti-aliasing (FXAA, MSAA, etc.) Innstillingene snakker stort sett for seg selv, utenfor faktor. Noen teknikker, som MSAA, er ledsaget av et tall som viser kvaliteten på kantutjevnelsen (MSAA 4x er for eksempel bedre enn MSAA 2x).

Hvis du vil sette opp anti-aliasing universelt, kan du gjøre det gjennom din grafikkort programvare. For Nvidia, åpne Nvidia kontrollpanel og naviger til Administrer 3D-innstillinger. Som standard er Anti-aliasing-modus innstillingen er satt til Applikasjonsstyrt. Du har tre alternativer:

• Av: Slår av kantutjevnelse i spill som standard.
• Forbedre applikasjonsinnstillingen: Lar deg aktivere ytterligere anti-aliasing utover det et spill gir (nyttig i titler med en anti-aliasing-bryter).
• Overstyr alle programinnstillinger: Lar deg angi din egen kantutjevnelse basert på faktoren i Anti-aliasing-innstilling seksjon.

I tillegg kan du slå på FXAA i Nvidia-kontrollpanelet. Fordi FXAA er en post-prosess form for kantutjevnelse, kan du bruke det på et hvilket som helst spill, enten som en frittstående form for utjevning eller på toppen av det du har satt i spillet.

I AMDs Radeon-programvare kan du også sette opp kantutjevnelse. Navigere til Innstillinger > Grafikk og klikk på Avansert fall ned. Du har lignende innstillinger som Nvidia for anti-aliasing: Slå den av, forbedre den eller overstyr den. Radeon Software tilbyr flere verktøy for den typen kantutjevnelse du vil bruke:

• Multisample: Dette er MSAA, som du kan bruke på toppen av eksisterende anti-aliasing eller som en frittstående innstilling.
• Adaptiv multisample: Dette er adaptiv MSAA, som forbedrer MSAA ved å bruke anti-aliasing på overflater med transparente elementer.
• Supersampling: Dette er SSAA, som er den mest krevende formen for anti-aliasing.

Du finner også alternativer for MLAA eller morfologisk anti-aliasing. Dette er i utgangspunktet AMDs versjon av FXAA, som du kan bruke som en enkelt post-prosess pass av anti-aliasing eller på toppen av anti-aliasing du har satt i spillet.

Redaktørenes anbefalinger

• Nvidia vil ikke at du skal vite om den kontroversielle nye GPUen
• Hvordan vi tester PC-komponenter og maskinvare
• Beste spill-PC-tilbud: Spill Diablo 4 og mer fra $490
• Ingen kjøper nye grafikkort akkurat nå
• Beste HP laptop-tilbud: Få en 17-tommers bærbar PC for $300 og mer