「图形学」一些CG常识记录【抗锯齿】

抗锯齿

SSAA：就是对每个像素计算四个子像素的内容（是否在三角形内平均），就相当于渲染着色4次（PS） MSAA：不用MSAA与SSAA的区别在于像素着色器（Pixel Shader）的运行次数。可以说是把这个阶段调整了一下，我不是通过渲染实现这个过程而是通过判断点是否在三角形内，获得一个Coverage（覆盖）以及Occlusion(遮挡)的值，然后再渲染着色一次。 TAA（Temporal Anti-Aliasing）是时间性抗锯齿，是最常用的图像增强算法之一，这是一种基于着色器的算法，使用运动矢量组合两帧，以确定在何处对前一帧进行采样。在每一帧对屏幕区域内的像素进行一个抖动操作，这样当连续的多个帧的数据混合起来以后，就相当于对每个像素进行了多次采样，他将采样点从单帧分布到多个帧上，使得每一帧并不需要多次采样增加计算量，但TAA往往会盲目地跟随移动物体的运动矢量，从而造成屏幕上的细节模糊不清。 后来NVIDIA提供了一种称作TXAA的抗锯齿技术，实际上就是TAA+MSAA（多重采样抗锯齿Multi-Sample Anti-Aliasing）的组合，通过引入额外的深度信息来实现在延迟渲染上使用MSAA，TXAA专门用来直接集成在游戏引擎里，TXAA综合了MSAA的强大能力与类似于CG电影中所采用的复杂的高画质过滤器。还可以抖动帧与帧之间的采样位置来获得更高画质。 DLSS抗锯齿 先渲染一个低分辨率的，然后用神经网络去补充剩下的细节

FXAA（Fast Approximate AA：先得到有锯齿的图，从图像层面上，先将边界找到（通过图像匹配），然后将边界换成没有锯齿的边界。此方法与采样无关,是在图像处理的一种抗锯齿。速度很快。

关于shading锯齿的解决方案。

这是我在做interiormapping的时候发现的，当窗户很小的时候，移动相机窗户边缘会有显著的抖动，上面的MSAA之类的方法都是在几何上做处理，也就是对几何体的边界进行抗锯齿，但是这种情况的锯齿是没有办法解决这种shading中的，这里就有两种策略，首先是可以用TAA进行效果的优化，其次需要在shading中寻找解决方案，第一种是通过ddx和ddy在着色的时候进行平均采样，ddx可以帮助我们找到屏幕旁边像素采样的变量的值，不同fragment旁边的插值。大概就是对那个窗框的蒙版进行处理即可）

为什么延时渲染不支持MSAA

• 首先不是严格不行，只是需要大量的算力，理论上是在顶点解算完，像素着色器中改变的一个过程，而写过延时渲染都知道，GBuffer里面就已经有了normal、depth、lighting等等的信息，而没有几何信息，我们没办法靠几张图判断某个像素在不在三角形内，而如果我们一开始就这么做，那就得把所有几何信息专门存起来，而且每一张图还得抗锯齿，这个带宽消耗会非常大

作者： Ayse