Что такое сглаживание и как оно работает

Сглаживание - это термин, который все геймеры ПК читали и слышали тысячи раз, каждый знает, что он улучшает качество графики за счет уменьшения пилообразного сигнала, но мало кто действительно понимает, как он работает. Мы подготовили эту статью, чтобы объяснить простым способом, что такое сглаживание и как оно работает.

Как работает экран и что такое алиасинг?

Чтобы понять операцию сглаживания, мы должны четко понимать, как работает экран, экраны состоят из миллионов пикселей, это не что иное, как маленькие точки, которые светятся определенным цветом, и набор всех них образует изображение, которое мы видим. Проблема с этим возникает, когда мы хотим представить что-то, что не является прямой линией, например, кривой. При рисовании на экране будет много дефектов из-за того, как работают экраны, следующее изображение прекрасно иллюстрирует это.

Как мы видим, на экране, составленном из пикселей, невозможно нарисовать изогнутую линию, поскольку пиксели должны быть полностью освещены, то есть мы не можем включить одну часть пикселя и выключить другую. Это явление вызывает алиасинг, который вызывает тот аспект зубьев с пилы, который вы наверняка видели много раз в играх, так что у вас есть четкое представление о том, что мы наносим на вас изображение. Это очень экстремальный пример, но он послужит так, что все это прекрасно поймут.

Пример менее экстремальный мы видим это на следующем рисунке:

Что такое сглаживание и разные типы?

Как только мы поняли, что такое псевдонимы , мы уже можем понять, что такое сглаживание , как показывает его название, вы будете думать, что это что-то, что пытается избежать пилообразности на изображениях, представленных на экранах. Это верно, сглаживание может быть определено как набор методов, чтобы избежать эффектов наложения и получить более тонкие и близкие к совершенству поверхности. Существуют различные методы сглаживания, но все они могут быть сгруппированы в две фундаментальные группы: методы передискретизации и методы постобработки.

Какую видеокарту мне купить? Лучший на рынке 2017

В случае сглаживания избыточной выборки, то , что делается, это визуализировать изображение с более высоким разрешением, чем у монитора, а затем уменьшить его и настроить его под разрешение экрана, что значительно улучшит качество изображения и зубов Пила значительно уменьшена до такой степени, что становится незаметной. Вы будете думать, что это фантастика, потому что мы устранили проблему алиасинга, проблема с этими методами передискретизации заключается в том, что они потребляют большое количество ресурсов на нашем ПК и замедляют работу игр, что никому не нравится,

Примерами сглаживания путем передискретизации являются SSAA и MSAA, первый из которых отображает все изображение с разрешением, превышающим разрешение экрана, а второй - только по краям объектов, поэтому влияние SSAA на производительность это намного лучше, то есть намного медленнее, чем MSAA. Другими примерами сглаживания избыточной выборки являются CSAA и EQAA, которые потребляют даже меньше ресурсов, чем MSAA.

Если мы применим антиалиасинг с помощью передискретизации к первому изображению поста, мы получим следующий результат:

В случае игры мы увидим что-то вроде этого:

Во-вторых, у нас есть методы сглаживания пост-обработки, они немного размывают изображение, чтобы скрыть зубцы пилы, этот метод применяется после рендеринга изображения и минимального влияния на производительность. Проблема этих методов заключается в том, что изображение слегка размыто, поэтому теряет резкость, что довольно часто встречается в современных играх.

Примером сглаживания после обработки является FXAA, который использует этот метод, обнаруживая края изображений после их рендеринга и применяя фильтр размытия к краям. Это намного быстрее, чем сглаживание с избыточной дискретизацией, поэтому предполагалось, что он заменит их, проблема в том, что оно ухудшает качество изображения, снижая его резкость и заставляя некоторые текстуры выглядеть плоскими.

Вскоре после этого появились другие методы сглаживания после обработки, которые обеспечивают лучшее качество изображения, чем FXAA, это SMAA и TXAA. В действительности TXAA сочетает в себе методы постобработки и передискретизации, поэтому качество изображения и производительность находятся между двумя группами.

Здесь заканчивается наш пост по сглаживанию, если у вас есть какие-либо вопросы, вы можете оставить комментарий. Не забудьте поделиться этим постом с друзьями в социальных сетях, если он был вам полезен, это то, что нам очень помогает. Как всегда, мы рекомендуем прочитать наше руководство по лучшим видеокартам на рынке.