首页 > 代码库 > GPU抗锯齿
GPU抗锯齿
抗锯齿（Anti-aliasing）：标准翻译为”抗图像折叠失真“。由于在3D图像中，受分辨的制约，物体边缘总会或多或少的呈现三角形的锯齿，而抗锯齿就是指对图像边缘进行柔化处理，使图像边缘看起来更平滑，更接近实物的物体。它是提高画质以使之柔和的一种方法。如今最新的全屏抗锯齿（FullSceneAnti-Aliasing）可以有效的消除多边形结合处（特别是较小的多边形间组合中）的错位现象，降低了图像的失真度。全景抗锯齿在进行处理时，须对图像附近的像素进行2-4次采样，以达到不同级别的抗锯齿效果。简单的说也就是将图像边缘及其两侧的像素颜色进行混合，然后用新生成的具有混合特性的点来替换原来位置上的点以达到柔化物体外形、消除锯齿的效果。
1.超级采样抗锯齿（SSAA，SuperSampling Anti-Aliasing）是最早期的全屏抗锯齿，方法简单直接。
人眼很难分辨超过300DPI（DPI是“dot per inch”的缩写。顾名思义，就是指在每英寸长度内的点数。）以上的彩色点。也就是说，一台对角线为15英寸的显示器，如果分辨率为3600×2700的话，那就没有做全抗锯齿的必要了，因为人眼无法分辨那么细的点了。
超级采样抗锯齿就是把当前分辨率成倍提高（如当前分辨率为1024×768,开启2倍的SSAA后，画面放大到2048×1536）,然后再把画缩放到当前的显示器上。这样的做法实际上就是在显示尺寸不变的情况提高分辨率，让单个像素变得极小，这样就能够大幅减轻画面的锯齿感了。不过是由于对整个显示画面的放大，因此它消耗的显示资源也是非常大的。
大致过程为：首先，图像创建到一个分离的缓冲区，缓冲区图像分辨率高于屏幕分辨率，假设是2*1（或2x），那么缓冲区场景的水平尺寸比屏幕分辨率高两倍，若是2*2（或4x）抗锯齿，缓冲区图像的水平和垂直均比显示图像大两倍。像素计算加倍之后，选取2个或4个邻近像素，此过程称为采样。把这些采样混合起来后，生成的最终像素，拥有邻近像素的特征，那么像素与像素之间的过渡色彩，就变得更为近似，整个图像的色彩过渡趋于平滑。再把最终像素输出到帧缓冲，作为一幅图像存储起来，然后发到显示器，显示出一帧画面。每帧都进行抗锯齿处理，游戏过程中的所有画面都变得带有抗锯齿效果了。
2.MSAA是“多重采样抗锯齿”，可以使画面更加平滑。
多重采样抗锯齿（MultiSampling Anti-Aliasing）的原理就是把当前分辨率成倍提高,然后再把画缩放到当前的显示器上。这样的做法实际上就是在显示尺寸不变的情况提高分辨率，让单个像素变得极小，这样就能够大幅减轻画面的锯齿感了。不过是由于对整个显示画面的放大，因此它消耗的显示资源也是非常大的。不过MSAA是寻找出物体边缘部分的像素，然后对它们进行缩放处理。由于只是物体的外层像素进行缩放处理，忽略掉了不会产生锯齿的内部像素，所以显卡不会像处理SSAA（超级采样抗锯齿）那样需要庞大的计算量，因此MSAA比起SSAA来更有效。
3.覆盖采样抗锯齿（CSAA）
覆盖采样抗锯齿（CoverageSampling Anti-Aliasing，简称CSAA）是nVidia G80系列出现时一并出现的抗锯齿技术。它的原理是将边缘多边形里需要采样的子像素坐标覆盖掉，抒原像素坐标强制安置在硬件和驱动程序预告算好的坐标中。这就好比采样标准统一的MSAA，能够最高效率地运行边缘采样，交通提升非常明显，同时资源占用也比较低4.快速近似抗锯齿(FXAA)
快速近似抗锯齿(Fast Approximate Anti-Aliasing) 它是传统MSAA(多重采样抗锯齿)效果的一种高性能近似值。它是一种单程像素着色器，和MLAA一样运行于目标游戏渲染管线的后期处理阶段，但不像后者那样使用DirectCompute，而只是单纯的后期处理着色器，不依赖于任何GPU计算API。正因为如此，FXAA技术对显卡没有特殊要求，完全兼容NVIDIA、AMD的不同显卡(MLAA仅支持A卡)和DX9、DX10、DX11。
5.时间性抗锯齿（TXAA）
让电影画质的游戏体验达到逼真水平。
TXAA 抗锯齿: 比 MSAA 和 FXAA 以及 CSAA 的画质更高 制作CG电影的电影制片厂会在抗锯齿方面花费大量的计算资源，从而可确保观众不会因不逼真的锯齿状线条而分心。如果想要让游戏接近这种级别的保真度，那么开发商需要全新的抗锯齿技术，不但要减少锯齿状的线条，而且要减少锯齿状闪烁情形，同时还不降低性能。
为了便于开发商实现这种保真度的提升，英伟达设计了画质更高的抗锯齿模式，名为TXAA.该模式专为直接集成到游戏引擎中而设计。与CG电影中所采用的技术类似，TXAA集MSAA的强大功能于复杂的解析滤镜于一身，可呈现出更加平滑的图像效果，远远超越了所有同类技术。此外，TXAA还能够对帧之间的整个场景进行抖动采样，以减少闪烁情形，闪烁情形在技术上又称作时间性锯齿。 目前,TXAA有两种模式：TXAA 2X和TXAA 4X。TXAA 2X可提供堪比8X MSAA的视觉保真度，然而所需性能却与2XMSAA相类似；TXAA 4X的图像保真度胜过8XMSAA，所需性能仅仅与4X MSAA相当。
GPU抗锯齿
声明：以上内容来自用户投稿及互联网公开渠道收集整理发布，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任，若内容有误或涉及侵权可进行投诉： 投诉/举报 工作人员会在5个工作日内联系你，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。