Technologia wygładzania krawędzi obiektów
Na samym początku warto wyjaśnić, co właściwie ma na celu wygładzanie krawędzi obiektów w grach. Choć te nie są widoczne na pierwszy rzut oka, każdy z wyświetlanych obrazów składa się z niezliczonej ilości pikseli – kolorowych kwadratów. Im więcej ich jest, tym mniejsze się stają i mniej widoczne dla oka. Piksele, poustawiane obok siebie, tworzą konkretne kształty. Gdy mają zamienić się w prostą linię pionową albo poziomą, ich dostrzeżenie staje się niemożliwe bez względu na poziom zbliżenia; ustawione obok siebie lub jeden na drugim kwadraty tego samego koloru po prostu się zlewają.
Kiedy mają jednak złożyć się w kształt koła lub jakąkolwiek inną krzywą, po mocnym zbliżeniu obiektu można dostrzec odstające krawędzie tychże kwadratów – pikseli. Zdarza się jednak, że te widoczne są i bez zbliżenia, „gołym okiem". Wówczas użytkownik komputera, w tym przypadku gracz, ma do czynienia z aliasingiem; „pikselozą” krawędzi.
Taki obraz nie jest oczywiście zbyt przyjemny dla oka. W ustawieniach gier można znaleźć więc opcje pozwalające na zmniejszenie efektu – Antyaliasing (ang. anti aliasing), funkcję wygładzania krawędzi. A ten uzyskiwany jest dzięki kilku różnym technikom opisanym w dalszej części tekstu.
SSAA (Supersampling Antialiasing)
Ta technika generuje obraz gry w wyższej rozdzielczości, po czym skaluje go do wielkości ekranu, dzięki czemu wykazuje doskonałe efekty wygładzania krawędzi (downscaling). Zwiększenie rozdzielczości zwiększa także ilość pikseli, a tym samym ich kolorów i przejść pomiędzy nimi. Wspomniane przejścia stają się więc łagodniejsze, mniej widoczne – rozmyte. Ujmując najprościej, między czarnym a białym pikselem pojawiają się dodatkowo szare, w takiej ilości odcieni, by bieli i czerni nie oddzielała wyraźna linia. SSAA to niewątpliwie bardzo skuteczna metoda, ma jednak spory minus: mocno obciąża układ graficzny. Bez ultramocnej karty graficznej nietrudno o klatkowe wyświetlanie gry zamiast płynnych ruchów obiektów.
MSAA (Multisample Antialiasing)
Zasada działania MSAA jest taka sama jak poprzednika; również opiera się na downscalingu. Różnica polega na tym, że skalowane są nie wszystkie piksele, a wyłącznie te znajdujące się a krawędziach obiektów. Dzięki temu procesor graficzny zostaje nieco odciążony.
Firma nVidia pochwaliła się własną wersją tej techniki w postaci MFAA. Różni się wykorzystaniem sąsiadujących klatek, dzięki czemu mniej obciąża GPU.
FXAA (Fast Appoximate Antialiasing)
Ten sposób wygładzania krawędzi jest zdecydowanie najłagodniejszy dla procesora graficznego, najlepiej sprawdzi się więc w przypadku słabszego sprzętu i budzi najmniejsze ryzyko klatkowania gry. Zaleta ta wiąże się niestety ze sporą wadą; FXAA nie jest niestety zbyt dokładne. Na już wygenerowane klatki nakładany jest filtr wygładzający krawędzie – teoretycznie te, które go potrzebują. Teoretycznie, niejednokrotnie zdarza się bowiem, że wystające piksele zostaną błędnie wyryte i technice zostanie poddany zupełnie inny obiekt, stając się niepotrzebnie rozmazany. Ten typ wygładzania krawędzi nazywany jest techniką postprocesową.
SMAA (Subpixel Morphological Antyaliasing)
Kolejna metoda wykorzystująca postprocesing, charakteryzująca się jednak wyższą dokładnością i mniejszym stopniem rozmazania obrazu. SMAA, podobnie jak poprzednik, praktycznie nie obciąża GPU.
TXAA (Temporal Antialiasing)
To połączenie techniki downscalingu z postprocesową, będące kolejnym rozwiązaniem nVidii. Jej zaletą jest wyeliminowanie efektu ząbkowania/schodkowania, a więc wyraźnie ruszających się krawędzi. Sprawia ona, że poruszające się obiekty (a więc np. postaci w grze) zachowują wyraźne krawędzie, bez efektu rozmazania lub ząbkowania.
Wybór techniki wygładzania krawędzi
To, na którą metodę warto się zdecydować, uzależnione jest od kilku czynników. To przede wszystkim:
- możliwości komputera – metody postprocesowe mają znacznie mniejszy, negatywny wpływ na jego wydajność od downscalingowych,
- opcje samej gry – nie każda technika musi być w niej dostępna, przy czym metody postprocesowe mogą sprawdzać się lepiej niż downscalingowe w tytule X, z kolei w tytule Y może być całkowicie na odwrót.
Najlepszym rozwiązaniem jest więc wypróbowanie wszystkich opcji po kolei. Użytkownik komputera będzie w stanie najlepiej ocenić, o ile dana metoda obciąża procesor i jak zadowalające efekty daje w przypadku konkretnej gry. Może się jednak zdarzyć, że zastosowanie każdego typu antyaliasingu będzie niosło negatywny wpływ na GPU; wówczas najlepszym rozwiązaniem jest wyposażenie się w kartę graficzną o zwiększonych możliwościach.
Zdjęcie okładkowe - źródło: Shutterstock
Komentarze (0)