Képernyősimítás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2015. december 20-án áttekintett verziótól ; az ellenőrzések 88 szerkesztést igényelnek .

Az élsimítás  egy olyan  technológia , amelyet a képfeldolgozásban használnak , hogy az ívelt vonalak határait simábbá tegye, eltávolítva az objektumok szélein megjelenő "fogakat" . Az élsimítást először 1972 -ben alkalmazta a Massachusetts Institute of Technology -ban az Architecture Machine Group , amely később az MIT Media Lab központi részévé vált .

A simítás alapelve

Az élsimítás alapelve, hogy a kimeneti eszköz képességeit felhasználva megjeleníti azokat a színárnyalatokat, amelyekkel a görbe megrajzolódik. Ebben az esetben a kép szegélypixelével szomszédos pixelek köztes értéket vesznek fel a kép színe és a háttérszín között, átmenetet hozva létre , és elmossák a szegélyt.

Két lehetőség van a simításra:

Megjegyzendő, hogy az élsimítás a monitor gammájától függ. A 0,2 és 0,8 közötti átlag nem feltétlenül 0,5, hanem . Ez különösen észrevehető finom mintákon és szövegeken . Ezért a legjobb minőségű élsimítás csak akkor érhető el, ha ismert.

Simítás típusai

Megjegyzés: Az élsimítás a videokártya sávszélességétől (memória sávszélességétől) függően befolyásolja a képkocka sebességet (képkocka per másodperc).

SSAA

Szuperpélda Az anti -A aliasing - túlmintavételező élsimítás [ 1 ] , más néven kiváló minőségű vagy teljes képernyős élsimítás [2] , a teljes képernyős képeken megjelenő "szaggatott" aliasing javítására szolgál [3] . Az SSAA elérhető volt a korai videokártyákon, egészen a DirectX 7 -ig . Az AMD HD6XXX termékcsalád funkciójaként szerepel (csak DirectX 9 játékokhoz ), és bekerült az NVIDIA Fermi illesztőprogramokba az összes játékhoz, a DirectX 9 -től a DirectX 11 -es játékokig bármilyen NVIDIA grafikus kártyával , amely támogatja a DirectX 10 -et és újabbakat . .

Ennek eredményeként az SSAA kép lágyabbnak és valósághűbbnek tűnik. Az egyszerű élsimítással (például szupermintavétellel, majd átlagolással) ellátott fényképes képek azonban ronthatják bizonyos típusú vonalrajzok vagy diagramok megjelenését (a kép homályosnak tűnik), különösen ott, ahol a vonalak leginkább vízszintesek vagy függőlegesek. Ezekben az esetekben célzás használható .

A teljes képernyős élsimítás lehetővé teszi a jellegzetes "fogak" eltávolítását a poligonok határain . Figyelembe kell azonban venni, hogy a teljes képernyős élsimítás erősen megterheli a videokártyát, ami a képkockasebesség csökkenéséhez vezet .

Az élsimítás minőségét a videomemória sávszélessége korlátozza , így a gyors memóriával rendelkező videokártya képes lesz a teljes képernyős élsimítást kiszámítani, kisebb teljesítményhatással, mint egy gyenge videokártya . Az élsimítás többféle módban engedélyezhető. Például az x4 élsimítás jobb képet produkál, mint az x2 élsimítás, de jelentősen csökkenti a teljesítményt. Az SSAAx2 élsimítás megduplázza a felbontást , míg az SSAAx4 négyszeresére növeli [4] .

MSAA

Több példa Az anti - A liasing egy csak geometriát használó cserealgoritmus , amely helyettesíti az SSAA -t, így az SSAA-hoz hasonló élsimító hatást biztosít, de alacsonyabb terhelés mellett.

CSAA

C overage mintavétel Az anti-A kötés az SSAA➔MSAA➔CSAA „fejlődésének” a folytatása. A javulás annak köszönhető, hogy a szomszédos pixelből származó részmintáról több információ kerül a framebufferbe. Ami végső soron segít a pontosabb simítás kiszámításában. A CSAA és az MSAA egyenlő szintjeinél (x2, x4, x8...) a CSAA minősége mindig jobb lesz, és a terhelés tekintetében is egyenlőek.

QCSAA

Minőségi többlet Mintavétel Az Anti - A liasing a CSAA továbbfejlesztett változata, mivel kétszer annyi mintát használnak az elemzéshez.

AAA

Adaptív A anti - liasing – Az MSAA - nak problémája van az átlátszó objektumok éleinek simításával. Ez az algoritmus ezt a problémát hivatott kiküszöbölni. Ez az MSAA és az SSAA összevonása . Ez a típus erős videokártyák tulajdonosainak ajánlott. Csak az AMD használja .

TrAA

Átlátszóság Az nti-A kapcsolat hasonló az AAA-hoz, de az Nvidia -tól származik .

CAFA

Egyedi szűrő Az anti-liasing egy olyan algoritmus , amely 4 szűrőt tartalmaz: doboz, keskeny sátor, széles sátor és szélérzékelés . Mindegyik szűrő más megközelítést alkalmaz az MSAA megvalósításához. Csak az AMD használja .

TXAA

Ideiglenes közelítés Az anti-liasing az Nvidia algoritmusa , amely az MSAA keretrendszert használja. A számítási képlet az időt, az előző képkockákból származó pixeladatokat és a feldolgozott jelenet adatait használja fel. Ezt követően színátlagolás történik. Ez lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a játékban lévő tárgyak villogásától és rángatózásától. Távolról jó minőségű képet ad, de a közeli tárgyak kissé szappanosak és a terhelés majdnem olyan, mint az MSAA-é, bár a minőség ugyanazon az értékeken jobb. A fejlesztő szerint: a TXAAx2 minőségileg az MSAAx8-hoz hasonlítható, de terhelést tekintve az MSAAx2-vel, a TXAAx4 pedig minőségileg magasabb, mint az MSAAx8, de terhelés tekintetében az MSAAx4-hez mérhető. Kiváló a dinamika simítására.

TAA

A T emporal A nti- A liasing a TXAA analógja, de nem az Nvidiától .

TSSAA

Időbeli szupermintavétel Az nti-A kapcsolat a TXAA analógja , de nincs Nvidia videokártyákhoz kötve, és szupermintavételen alapul .

FXAA

A Fast appro X imate Anti - A liasing az Nvidia algoritmusa [5] , amely egy egymenetes pixel shader , amely az utófeldolgozás során kiszámítja a kapott képkockát. A hagyományos MSAA-hoz képest termelékenyebb megoldás, ami azonban befolyásolja a munka pontosságát és a képminőséget.

MLAA

Az orf ogikus Anti -A lízing az Intel FXAA - jának analógja . Minden képkockán "szaggatott" szegélyeket keres, hasonlóan a Z, L vagy U betűhöz, és keveri a szomszédos képpontok színeit az egyes ilyen részeken. Az algoritmust a processzor használatára fordították le , nem a videokártyát. Ezért a gyengébb, többé-kevésbé produktív processzorral rendelkező videokártyák tulajdonosainak ajánlható. A bonyolultabb algoritmus miatt a kép jobb minőségű, mint az FXAA. Az AMD -nek van implementációja , de technikailag az Nvidia is használhatná . Problémája van: az élsimítás nem működik átlátszó textúrákon. Ezért ezen utófeldolgozáson kívül a kép javításához TrAA-t vagy AAA-t is csatlakoztatni kell. A feldolgozási idő 0,9 ms . A videokártyákon is vannak MLAA algoritmusok .

MFAA

M ulti frame mintavétel Az anti-A lyasing az Nvidia algoritmusa , amely kizárólag a Maxwell generációs grafikus kártyákra vonatkozik . A mintapozíciók összeillesztése révén az MFAAx4 teljesítményre ugyanolyan hatással van, mint az MSAAx2, de az MSAAx4-gyel megegyező képminőséget biztosít. [6]

SRAA

S ubpixel rekonstrukció Az anti - A lyasing az Nvidia kétmenetes algoritmusa . Nagyon hasonlít az MLAA-hoz, de mélységi pufferekkel és normál térképekkel működik , ezért jobban definiálja a határokat az élsimításhoz és az árnyékolt élekhez. A végrehajtási idő általában nagyon alacsony, az algoritmusban az idő nagy részét az árnyékolás feldolgozása tölti. Műtermékek jelenhetnek meg a kimenetben. Összehasonlításképpen: egy 1280x720 -as (HDV 720p) felbontású kép simítása körülbelül 5-10 ms -ot vesz igénybe SSAA , és 1,8 ms SRAA esetén .

SMAA

S ubpixel M orphological A nti - A lia zás az MSAA, SSAA és MLAA kombinációja. Lényegében egy továbbfejlesztett MLAA helyi kontraszt hozzáadásával, minták keresésével és több minta használatával. Néha ideiglenes túlmintavétel is hozzáadható. Több erőforrást fogyaszt, mint az MLAA, de a videokártyát használja , nem a processzort .

Megtalálható fajták:

CMAA

A konzervatív M orfológiai A anti- A liazás az FXAA és az SMAAx1 kombinációja. Ideális gyenge és közepes grafikus kártyákhoz . Az FXAA-tól való eltérés a legfeljebb 64 pixel hosszúságú élvonalak feldolgozásának köszönhető . Olyan algoritmust használnak, amely csak a szimmetrikus színtöréseket kezeli a szükségtelen elmosódás elkerülése érdekében. Az SMAAx1-től való eltérés az objektumok kevésbé teljes élsimításának köszönhető, mivel kevesebb típusú alakzatot dolgoznak fel, és megnövelte az időbeli stabilitást, azaz kevesebb az objektumok villogása.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ AnandTech – Az AMD Radeon HD 5870: A GPU-k következő generációjának bemutatása
  2. ↑ Jason Gregory és Jeff Lander. Game Engine architektúra (határozatlan) . – A. K. Peters, Ltd.  , 2009. - P. 39. - ISBN 9781568814131 .
  3. ↑ M. Carmen Juan Lizandra. Grafikus könyvtárak Windows programozáshoz (neopr.)  // Crossroads, az ACM Student Magazine. - ACM, 2000. - június ( 6. köt. , 4. sz.). - doi : 10.1145/333424.333433 .  
  4. ↑ Rayce185. Élsimítás: Az alapok . túlóra (2009. január).
  5. ↑ http://developer.download.nvidia.com/assets/gamedev/files/sdk/11/FXAA_WhitePaper.pdf
  6. ↑ NVIDIA. MFAA TECHNOLÓGIA . nvidia.com.ua _ nvidia.com.ua Hozzáférés időpontja: 2020. április 17.

Irodalom

Linkek