Co to jest antyaliasing? Wyjaśniono MSAA, FXAA, TAA i więcej

Antyaliasing to ukryty szkielet, dzięki któremu Twoje gry wyglądają świetnie. Służy prostemu celowi — naprawianiu postrzępionych krawędzi pojawiających się w grach — ale szczegóły są skomplikowane. Jesteśmy tutaj, aby wyjaśnić opcje wygładzania krawędzi, które widzisz w grach, abyś mógł osiągnąć jakość i wydajność obrazu Twój komputer do gier wymagania.

Wśród wszystkich ustawienia graficzne, które musisz dostosować w grach komputerowych, antyaliasing jest jednym z najważniejszych. Może obniżyć Twoją wydajność lub sprawić, że gra będzie wyglądać okropnie, jeśli zostanie nieprawidłowo wykorzystana. Jednak dzięki odrobinie wskazówek, jakich ustawień antyaliasingu użyć, możesz zoptymalizować każdą grę w ciągu kilku sekund.

Co to jest antyaliasing?

Zanim odpowiemy, czym jest antyaliasing, musimy porozmawiać o tym, czym jest aliasing. Aliasing ma miejsce, gdy na kwadratowych pikselach rysowana jest zakrzywiona linia. Jest to produkt uboczny sposobu renderowania grafiki komputerowej, ponieważ piksel może wyświetlać tylko jeden kolor na raz. Anti-aliasing próbuje wygładzić aliasing.

Znajdziesz go głównie w grach i aplikacjach do edycji zdjęć. Możesz zobaczyć przykład aliasingu w Przeznaczenie 2 poniżej. Poręcz zakrywa wiele kwadratowych pikseli, co tworzy postrzępioną linię w miejscu, w którym kończy się piksel, a zaczyna następny.

Ideą antyaliasingu jest usunięcie lub wygładzenie postrzępionych krawędzi. Istnieje szeroka gama technik pozwalających to osiągnąć. Prawdopodobnie codziennie korzystasz z jakiejś formy wygładzania krawędzi, nawet jeśli nie grasz w gry ani nie edytujesz zdjęć. Twoja przeglądarka na przykład używa wygładzania tekstu.

Rodzaje antyaliasingu

Chociaż istnieje kilka różnych technik wygładzania krawędzi, sprowadzają się one do dwóch głównych podejść. Pierwszym z nich jest supersampling. W takich przypadkach technika wygładzania zwiększa rozdzielczość obrazu i wykorzystuje dodatkowe szczegóły do ​​wygładzenia ostrych krawędzi końcowego obrazu.

Drugie to zgadywanie – naprawdę. Zamiast renderować obraz w wyższej rozdzielczości, niektóre techniki wygładzania wykorzystują algorytm, który sprawdza pobliskie piksele i odgaduje, gdzie powinny znaleźć się dodatkowe szczegóły.

To nie jest wyczerpująca lista technik antyaliasingu. Wiele technik to kombinacje lub niewielkie odmiany innych technik. Koncentrujemy się na typach wygładzania, które obecnie można znaleźć w grach.

Superpróbkowy antyaliasing (SSAA)

Supersample Anti-Aliasing, w skrócie SSAA, jest najbardziej podstawową formą antyaliasingu. Polega ona na pobraniu obrazu o wyższej rozdzielczości i próbkowaniu pikseli w dół w celu dopasowania do rozdzielczości natywnej. Końcowy wynik pozwala uniknąć postrzępionych krawędzi poprzez uśrednianie kolorów w pobliżu krawędzi.

W SSAA 4x jeden piksel jest rozciągany do czterech. Z każdego z nich pobierana jest próbka, a następnie cztery piksele są próbkowane w dół do pojedynczego piksela, który uśrednia kolor. SSAA nadal zapewnia najlepsze wyniki antyaliasingu, ale jest również najbardziej wymagająca, ponieważ zasadniczo renderuje obraz w wyższej rozdzielczości. Ze względu na podatek od wydajności SSAA nie jest opcją w większości nowoczesnych gier na PC.

Antyaliasing wielopróbkowy (MSAA)

Multisample Anti-Aliasing, czyli MSAA, jest tańszą formą SSAA. Zamiast przechodzić przez żmudny proces próbkowania każdego piksela, MSAA wchodzi w grę tylko wtedy, gdy aliasing może stać się problemem (przewagą), co pozwala zaoszczędzić wiele zasobów obliczeniowych.

W scenie często sąsiadują ze sobą piksele o dokładnie tym samym kolorze. Nie muszą one przechodzić procesu superpróbkowania, co jest ideą MSAA. Chociaż MSAA jest znacznie mniej wymagający niż SSAA, nadal obciąża Twój sprzęt.

Szybki przybliżony antyaliasing (FXAA)

Fast Approximate Anti-Aliasing (FXAA) to postprocesowa forma wygładzania. Oznacza to, że zamiast bawić się renderowaniem, jest to algorytm, który pojawia się po fakcie i usuwa postrzępione krawędzie. To sprawia, że ​​jest znacznie mniej wymagający niż MSAA i SSAA, choć kosztem jakości obrazu.

FXAA wykorzystuje filtr o wysokim kontraście, aby znaleźć krawędzie przed ich pobraniem i połączeniem. Nie uśrednia unikalnych kolorów, takich jak SSAA i MSAA, więc na krawędziach wygląda bardziej rozmycie.

Tymczasowy antyaliasing (TAA)

TAA, czyli tymczasowe wygładzanie krawędzi, jest podobne do FXAA. Jest to postprocesowa forma wygładzania, która próbkuje każdy piksel w ramce. Jednakże próbkuje różne miejsca w każdej klatce i wykorzystuje poprzednie klatki do łączenia próbek.

Ma charakter tymczasowy lub oparty na czasie. Wygładzanie odbywa się poprzez mieszanie przeszłych i bieżących pikseli, co usuwa wiele rozmytych krawędzi spowodowanych przez FXAA. TAA ma jednak swoje własne problemy, takie jak zjawy, gdy poprzednia próbka przenosi się do nowej klatki, tworząc efekt rozmycia.

TAA jest podstawą Nvidii Superpróbkowanie głębokiego uczenia się (DLSS)i to jest główny powód, dla którego Temporal Super Rozdzielczość (TSR) i FidelityFX Super Rozdzielczość 2.0 (FSR) firmy AMD są w stanie zapewnić rezultaty o tak wysokiej jakości.

Subpikselowy antyaliasing morfologiczny (SMAA)

Subpikselowy antyaliasing morfologiczny (SMAA) jest bardzo podobny do FXAA. Wykorzystuje wykrywanie krawędzi i rozmywa piksele wokół ostrych krawędzi. Główna różnica polega na tym, że SMAA wykorzystuje nieco więcej procesora graficznego, aby pobrać wiele próbek wzdłuż tych krawędzi.

Z tego powodu SMAA oferuje lepszą jakość obrazu niż FXAA, a jednocześnie nie wymaga tak dużej mocy jak MSAA czy SSAA. Jednak w ciągu ostatnich kilku lat wypadło z łask, ponieważ TAA osiąga podobną równowagę i lepsze wyniki.

Jak włączyć antyaliasing w grach

Ustawienia antyaliasingu można ustawić w ustawieniach graficznych większości gier. Zobaczysz go jako po prostu Wygładzanie krawędzi, lub jako rodzaj wygładzania (FXAA, MSAA itp.) Ustawienia w większości mówią same za siebie, poza czynnikiem. Niektórym technikom, takim jak MSAA, towarzyszy liczba informująca o jakości wygładzania (na przykład MSAA 4x jest lepsza niż MSAA 2x).

Jeśli chcesz ustawić antyaliasing uniwersalnie, możesz to zrobić za pomocą pliku karta graficzna oprogramowanie. W przypadku Nvidii otwórz plik Panel sterowania Nvidii i przejdź do Zarządzaj ustawieniami 3D. Domyślnie Tryb antyaliasingu ustawienie jest ustawione na Kontrolowane przez aplikację. Masz trzy opcje:

• Wyłączone: domyślnie wyłącza wygładzanie w grach.
• Ulepsz ustawienia aplikacji: umożliwia włączenie dodatkowego wygładzania wykraczającego poza to, co zapewnia gra (przydatne w tytułach z przełącznikiem wygładzania).
• Zastąp dowolne ustawienie aplikacji: umożliwia ustawienie własnego antyaliasingu w oparciu o współczynnik w pliku Ustawienie antyaliasingu Sekcja.

Ponadto możesz włączyć FXAA w Panelu sterowania Nvidia. Ponieważ FXAA jest postprocesową formą wygładzania krawędzi, można ją zastosować w dowolnej grze, jako samodzielną formę wygładzania lub jako dodatek do tego, co ustawiłeś w grze.

W oprogramowaniu Radeon firmy AMD można także skonfigurować antyaliasing. Nawigować do Ustawienia > Grafika i kliknij Zaawansowany upuścić. Masz podobne ustawienia jak Nvidia w zakresie wygładzania krawędzi: wyłącz je, ulepsz lub zastąp. Oprogramowanie Radeon zapewnia więcej narzędzi dla rodzaju antyaliasingu, który chcesz zastosować, jednak:

• Multisample: Jest to MSAA, które można zastosować jako uzupełnienie istniejącego wygładzania krawędzi lub jako samodzielne ustawienie.
• Adaptacyjny multisample: Jest to adaptacyjny MSAA, który poprawia MSAA poprzez zastosowanie antyaliasingu do powierzchni z przezroczystymi elementami.
• Supersampling: Jest to SSAA, najbardziej wymagająca forma antyaliasingu.

Znajdziesz także opcje MLAA, czyli antyaliasingu morfologicznego. Jest to w zasadzie wersja AMD FXAA, którą można zastosować jako pojedynczy przebieg antyaliasingu po procesie lub jako dodatek do antyaliasingu ustawionego w grze.

Zalecenia redaktorów

• Nvidia nie chce, abyś wiedział o jej kontrowersyjnym nowym procesorze graficznym
• Jak testujemy komponenty i sprzęt komputerów PC
• Najlepsze oferty na komputery do gier: graj w Diablo 4 i nie tylko od 490 USD
• Nikt obecnie nie kupuje nowych kart graficznych
• Najlepsze oferty na laptopy HP: kup 17-calowy laptop za 300 USD i więcej