Komuniti pengaturcaraan grafik sedang terlibat dalam perdebatan sengit mengenai kebaikan teknik anti-aliasing tradisional berbanding penyelesaian temporal moden. Perbincangan ini semakin mendapat momentum apabila pembangun dan pemain permainan semakin mempersoalkan sama ada yang lebih baharu tidak selalunya lebih baik dalam hal kualiti imej.
Anti-Aliasing Tradisional Kembali Popular
Multi-Sample Anti-Aliasing ( MSAA ) dan Super-Sample Anti-Aliasing ( SSAA ) mengalami minat yang diperbaharui dalam kalangan peminat grafik. Teknik lama ini berfungsi dengan mengambil berbilang sampel setiap piksel dalam satu bingkai, kemudian menggabungkannya untuk mengurangkan tepi yang bergerigi. SSAA melangkah lebih jauh dengan merender keseluruhan adegan pada resolusi yang lebih tinggi sebelum mengecilkannya.
Ahli komuniti berhujah bahawa kaedah tradisional ini memberikan kualiti imej yang lebih baik kerana ia meningkatkan kandungan maklumat sebenar setiap piksel. Tidak seperti pendekatan moden yang bergantung pada data daripada berbilang bingkai, anti-aliasing tradisional memberikan hasil yang sempurna untuk setiap bingkai individu. Sesetengah pembangun melaporkan kejayaan menjalankan permainan dengan tetapan melampau seperti 8x SSAA , yang mengambil sampel setiap piksel sebanyak 64 kali, mewujudkan imej yang hampir bebas daripada artifak.
MSAA : Multi-Sample Anti-Aliasing - mengambil sampel tepi piksel berbilang kali SSAA : Super-Sample Anti-Aliasing - merender pada resolusi lebih tinggi kemudian mengecilkan skala
Perbandingan Anti-Aliasing
| Kaedah | Sampel per Piksel | Kebergantungan Bingkai | Kos Pengkomputeran | Kualiti Imej |
|---|---|---|---|---|
| MSAA 4x | 4 sampel | Bingkai tunggal | Sederhana | Kualiti tepi tinggi |
| SSAA 4x | 4x resolusi penuh | Bingkai tunggal | Sangat Tinggi | Cemerlang secara keseluruhan |
| TAA | Berubah-ubah | Pelbagai bingkai | Rendah | Baik tetapi ada artifak |
| Tiada AA | 1 sampel | Bingkai tunggal | Paling Rendah | Tepi bergerigi |
Masalah Temporal Anti-Aliasing
Temporal Anti-Aliasing ( TAA ) telah menjadi standard industri kerana ia lebih murah dari segi pengiraan dan boleh mengendalikan pelbagai jenis artifak visual. Walau bagaimanapun, ramai pengguna mengadu tentang kesan sampingannya, terutamanya penampilan kabur dan bercorak yang boleh dihasilkannya. TAA berfungsi dengan menggabungkan maklumat daripada berbilang bingkai berturut-turut, yang boleh menyebabkan artifak ghosting dan motion blur.
Kadang-kadang artifak TAA sangat mengganggu sehingga saya akhirnya melumpuhkan AA sama sekali dan menganggapnya sebagai penambahbaikan.
Kritikan melangkaui kualiti visual sahaja. Sesetengah ahli komuniti menggambarkan teknik berbilang bingkai moden sebagai cacat secara asasnya kerana ia mengorbankan ketepatan setiap bingkai untuk kecekapan pengiraan. Ini amat bermasalah dalam adegan yang bergerak pantas di mana maklumat temporal menjadi tidak boleh dipercayai.
- TAA : Temporal Anti-Aliasing - menggunakan data daripada berbilang bingkai untuk mengurangkan artifak
Cabaran Teknikal dan Rendering Moden
Peralihan daripada anti-aliasing tradisional bukanlah sewenang-wenangnya. Permainan moden menggunakan saluran paip rendering tertunda yang menjadikan MSAA lebih kompleks untuk dilaksanakan. Rendering tertunda memproses pengiraan pencahayaan selepas laluan geometri awal, yang merumitkan proses berbilang sampel yang bergantung kepada MSAA .
Selain itu, permainan hari ini menampilkan bayangan yang jauh lebih kompleks dan kiraan poligon yang tinggi. Ini bermakna bahawa walaupun MSAA sering perlu mengambil sampel begitu banyak permukaan sehingga ia menjadi hampir sama mahal dengan SSAA . Kelimpahan kesan berasaskan shader dalam permainan moden juga mewujudkan jenis aliasing yang tidak dapat ditangani oleh teknik tradisional yang memfokuskan tepi.
Pendekatan rendering Forward+ sedang dipertimbangkan semula sebagai cara untuk membawa kembali sokongan MSAA yang cekap. Sesetengah pembangun VR telah kembali kepada forward rendering khusus untuk mengambil kesempatan daripada pilihan anti-aliasing yang lebih baik dan prestasi yang diperbaiki.
Keserasian Saluran Paip Rendering
- Forward Rendering: Sokongan MSAA penuh, pelaksanaan yang lebih mudah
- Deferred Rendering: Pelaksanaan MSAA yang kompleks, memerlukan laluan tambahan
- Forward+ Rendering: Sokongan MSAA yang baik dengan ciri-ciri pencahayaan moden
- Pendekatan Hibrid: Keserasian bercampur bergantung kepada kesan khusus
Pertukaran Prestasi Berbanding Kualiti
Perdebatan akhirnya tertumpu pada sama ada faedah prestasi teknik temporal membenarkan kompromi visualnya. Kaedah anti-aliasing tradisional menjadi lebih berdaya maju apabila perkakasan grafik menjadi lebih berkuasa. GPU moden boleh mengendalikan rendering resolusi tinggi dan pensampelan intensif yang mustahil dilakukan sedekad yang lalu.
Walau bagaimanapun, pilihan itu tidak selalunya jelas. Walaupun kaedah tradisional cemerlang dalam menghapuskan aliasing spatial, ia tidak menangani kelipan temporal yang berlaku apabila butiran halus muncul dan hilang antara bingkai. Sesetengah jenis aliasing sememangnya temporal dan memerlukan penyelesaian berbilang bingkai untuk diselesaikan dengan betul.
Komuniti kekal berpecah mengenai laluan terbaik ke hadapan, dengan golongan puris menyokong daya pengiraan kasar melalui kaedah tradisional, manakala golongan pragmatis mempertahankan kecekapan dan fleksibiliti pendekatan temporal moden. Apabila perkakasan grafik terus maju, perdebatan ini mungkin akan mempengaruhi cara permainan masa depan mengimbangi ketepatan visual berbanding keperluan prestasi.
Rujukan: Ten Years of 9/30/12