Что такое сглаживание? Объяснения MSAA, FXAA, TAA и других

Сглаживание — это скрытая основа, благодаря которой ваши игры будут выглядеть великолепно. Он служит простой цели — исправлению неровных краев, которые появляются в играх, — но специфика сложна. Мы здесь, чтобы развеять мифы о параметрах сглаживания, которые вы видите в играх, чтобы вы могли добиться качества изображения и производительности. ваш игровой компьютер потребности.

Среди всех настройки графики, которые необходимо настроить в компьютерных играх, сглаживание является одним из наиболее важных. При неправильном использовании это может снизить вашу производительность или сделать игру ужасной. Но с небольшими инструкциями о том, какие настройки сглаживания использовать, вы сможете оптимизировать любую игру за считанные секунды.

Что такое сглаживание?

Прежде чем ответить, что такое сглаживание, мы должны поговорить о том, что такое сглаживание. Сглаживание происходит, когда изогнутая линия рисуется через квадратные пиксели. Это побочный продукт рендеринга компьютерной графики, поскольку пиксель может отображать только один цвет за раз. Сглаживание пытается сгладить наложение псевдонимов.

В основном вы найдете его в играх и приложениях для редактирования фотографий. Вы можете увидеть пример псевдонимов в Судьба 2 ниже. Перила покрывают несколько квадратных пикселей, что создает неровную линию там, где заканчивается пиксель и начинается следующий.

Идея сглаживания состоит в том, чтобы удалить или сгладить неровные края. Для этого существует широкий спектр техник. Вероятно, вы ежедневно взаимодействуете с той или иной формой сглаживания, даже если вы не играете в игры и не редактируете фотографии. Например, ваш браузер использует сглаживание текста.

Виды сглаживания

Хотя существует несколько различных методов сглаживания, они сводятся к двум основным подходам. Первый — суперсэмплинг. В этих случаях метод сглаживания увеличивает изображение до более высокого разрешения и использует эту дополнительную детализацию для сглаживания неровных краев конечного изображения.

Второе гадает — действительно. Вместо рендеринга изображения с более высоким разрешением некоторые методы сглаживания используют алгоритм, который смотрит на близлежащие пиксели и угадывает, куда должны пойти дополнительные детали.

Это не исчерпывающий список методов сглаживания. Многие техники представляют собой комбинации или небольшие вариации других техник. Мы концентрируемся на типах сглаживания, которые вы действительно можете встретить сегодня в играх.

Суперсемпловое сглаживание (SSAA)

Суперсемпловое сглаживание, или SSAA, — это самая базовая форма сглаживания. Он работает, беря изображение с более высоким разрешением и уменьшая разрешение пикселей до исходного разрешения. Конечный результат позволяет избежать неровных краев за счет усреднения цветов вблизи краев.

В SSAA 4x один пиксель растягивается до четырех. Из каждого берётся образец, а затем четыре пикселя преобразуются в один пиксель, который усредняет цвет. SSAA по-прежнему дает лучшие результаты сглаживания, но он также и самый требовательный, поскольку, по сути, визуализирует изображение с более высоким разрешением. Из-за снижения производительности SSAA не поддерживается в большинстве современных компьютерных игр.

Мультисэмпловое сглаживание (MSAA)

Мультисэмпловое сглаживание, или MSAA, — это более дешевая форма SSAA. Вместо кропотливого процесса выборки каждого пикселя MSAA вступает в игру только там, где сглаживание может стать проблемой (преимуществом), что экономит много вычислительных ресурсов.

В сцене часто присутствуют соседние пиксели одинакового цвета. Им не нужно проходить процесс суперсэмплирования, в котором и заключается идея MSAA. Хотя MSAA гораздо менее требовательна, чем SSAA, она по-прежнему обременяет ваше оборудование.

Быстрое приближенное сглаживание (FXAA)

Быстрое приближенное сглаживание, или FXAA, представляет собой форму сглаживания постобработки. Это означает, что вместо того, чтобы возиться с рендерингом, это алгоритм, который срабатывает постфактум и очищает неровные края. Это делает его гораздо менее требовательным, чем MSAA и SSAA, хотя и за счет качества изображения.

FXAA использует высококонтрастный фильтр для поиска краев перед их выборкой и их смешиванием. Он не усредняет уникальные цвета, такие как SSAA и MSAA, поэтому имеет тенденцию выглядеть более размытым по краям.

Временное сглаживание (TAA)

TAA, или временное сглаживание, похоже на FXAA. Это форма постобработки сглаживания, при которой производится выборка каждого пикселя в кадре. Однако он производит выборку в разных местах в каждом кадре и использует прошлые кадры для смешивания выборок.

Оно временное или основанное на времени. Сглаживание происходит путем смешивания прошлых и текущих пикселей, что очищает многие размытые края, вызванные FXAA. Однако у TAA есть свои проблемы, такие как двоение изображения, когда предыдущий сэмпл переносится на новый кадр, создавая эффект размытия.

TAA — это основа Nvidia Суперсэмплинг глубокого обучения (DLSS), и это важная причина, почему Temporal Super Разрешение (TSR) и AMD FidelityFX Super Разрешение 2.0 (FSR) способны давать такие высококачественные результаты.

Субпиксельное морфологическое сглаживание (SMAA)

Субпиксельное морфологическое сглаживание, или SMAA, очень похоже на FXAA. Он использует обнаружение краев и размывает пиксели вокруг резких краев. Основное отличие состоит в том, что SMAA немного больше задействует ваш графический процессор, чтобы взять несколько образцов по этим краям.

По этой причине SMAA, как правило, обеспечивает лучшее качество изображения, чем FXAA, но при этом не требует такой мощности, как MSAA или SSAA. Однако за последние несколько лет он вышел из моды, поскольку TAA обеспечивает аналогичный баланс с лучшими результатами.

Как включить сглаживание в играх

Вы можете настроить сглаживание в настройках графики большинства игр. Вы либо увидите его в списке как просто Сглаживание, или как тип сглаживания (FXAA, MSAA и т. д.). Настройки в основном говорят сами за себя, вне зависимости от фактора. Некоторые методы, такие как MSAA, сопровождаются цифрой, обозначающей качество сглаживания (например, MSAA 4x лучше, чем MSAA 2x).

Если вы хотите настроить сглаживание универсально, вы можете сделать это через видеокарта программное обеспечение. Для NVIDIA откройте Панель управления NVIDIA и перейдите к Управление настройками 3D. По умолчанию Режим сглаживания настройка установлена ​​на Управляется приложением. У вас есть три варианта:

• Выкл.: по умолчанию отключает сглаживание в играх.
• Улучшите настройки приложения: позволяет включить дополнительное сглаживание, выходящее за рамки того, что предоставляет игра (полезно в играх с переключателем сглаживания).
• Переопределить любые настройки приложения: позволяет установить собственное сглаживание в зависимости от фактора Настройка сглаживания раздел.

Кроме того, вы можете включить FXAA в панели управления Nvidia. Поскольку FXAA — это форма сглаживания постобработки, вы можете применить ее к любой игре либо как отдельную форму сглаживания, либо поверх того, что вы установили в игре.

В программном обеспечении AMD Radeon вы также можете настроить сглаживание. Перейдите к Настройки > Графика и нажмите кнопку Передовой падать. У вас есть настройки сглаживания, аналогичные настройкам Nvidia: выключите его, улучшите или переопределите. Однако программное обеспечение Radeon предоставляет больше инструментов для того типа сглаживания, который вы хотите применить:

• Мультисэмпл: это MSAA, который можно применять поверх существующего сглаживания или в качестве отдельной настройки.
• Адаптивный мультисэмпл. Это адаптивный MSAA, который улучшает MSAA за счет применения сглаживания к поверхностям с прозрачными элементами.
• Суперсэмплинг: это SSAA, наиболее требовательная форма сглаживания.

Вы также найдете варианты MLAA или морфологического сглаживания. По сути, это версия FXAA от AMD, которую вы можете применить в качестве одного прохода постобработки сглаживания или поверх сглаживания, установленного вами в игре.

Рекомендации редакции

• Nvidia не хочет, чтобы вы знали о ее скандальном новом графическом процессоре
• Как мы тестируем компоненты и оборудование ПК
• Лучшие предложения для игровых ПК: играйте в Diablo 4 и другие игры от 490 долларов.
• Сейчас никто не покупает новые видеокарты
• Лучшие предложения для ноутбуков HP: купите 17-дюймовый ноутбук за 300 долларов и больше.