Как улучшить сглаживание в играх

Советы по настройке сглаживания

Некоторые уровни сглаживания требуют большого объема видеопамяти. Если для выбранного уровня требуется больше видеопамяти, чем имеется в системе, и он дает нежелательные результаты, попробуйте выбрать следующее по убыванию значение параметра и т.д., пока не будет достигнут нужный результат. Также можно поэкспериментировать с различными разрешениями экрана, частотами обновления и/или глубиной цвета, пока не будет найдена настройка или сочетание настроек, при которых сглаживание может работать.

Использование сглаживания — настройка режима

В данном разделе представлены сведения по использованию настроек режима сглаживания , которые представлены на странице Управление параметрами 3D .

ПРИМЕЧАНИЕ. Эта функция доступна только с ГП GeForce 8 и более поздними моделями.

Способы применения сглаживания

В игре нет собственных средств управления сглаживанием.

На Панели управления NVIDIA выберите пункт Замещение настроек приложения и укажите нужный уровень сглаживания.

В игре есть собственные средства управления сглаживанием, в том числе настройки, которые желательно использовать.

На Панели управления NVIDIA выберите пункт Управление от приложения .

Запустите игру и установите уровень сглаживания в меню игры.

В игре есть собственные средства управления сглаживанием, но имеется только функция «включить/отключить» или поддержка режимов 2x и 4x AA, тогда как вам нужно использовать настройку с большим значением.

На Панели управления NVIDIA выберите пункт Увеличение настройки приложения и укажите более высокое значения для уровня сглаживания.

Запустите игру и установите уровень сглаживания, чтобы включить соответствующий режим или поддержку режимов 2x и 4x в меню игры.

В игре не поддерживается сглаживание при включенном режиме рендеринга в высоком динамическом диапазоне.

На Панели управления NVIDIA выберите пункт Замещение настроек приложения и укажите нужный уровень сглаживания.

Запустите игру и включите режим высокого динамического диапазона, но отключите сглаживание в меню игры.

© Корпорация NVIDIA, 2005 — 2021. Все права защищены. Параметры 3D

Что такое сглаживание в играх и какое лучше выбрать

Персональный дизайн Дерзкий и яркий Без RGB подсветки Минималистичный дизайн Сделайте все по красоте! В белом исполнении Компактный размер важен Кастомное водяное охлаждение Самый мощный, VIP Лимитированная версия Ноутбук

Введите свой вариант
Шаг 2 из 3, дальше — контакты

Сроки и бюджет

Только один вариант
Вчера В течении 2-3 дней В течении недели В течении месяца Больше месяца
До 100 тыс 150-250 тыс 250-500 тыс 0,5-1 млн Больше 1 млн
Шаг 3 из 3

Контакты

Cвязаться c
Отправить заявку
Нужна помощь в выборе?
Мы готовы помочь Вам

Когда мы заходим в настройки графики любой современной игры, то видим множество параметров. Некоторые из них у нас не вызывают вопросов. Например, качество текстур, очевидно, отвечает за то, насколько детализированными будут внутриигровые модели. Но в графических настройках встречаются параметры, названия которых нам совершенно ни о чем не говорят. И одним из таких является сглаживание. Далее мы расскажем, зачем нужна данная технология, как ее включить, а также как работают наиболее популярные алгоритмы.

Но перед этим оговоримся, что для простоты восприятия мы опустим сложные нюансы. Рядовому геймеру нет необходимости подробно знать о каждом алгоритме сглаживания. Наша задача – донести до вас информацию так, чтобы вы научились легко настраивать графику в видеоиграх.

Что такое сглаживание
и для чего нужно

Чтобы понять, для чего нужно сглаживание в играх, кратко познакомимся с конструкцией дисплеев. Изображение на современных мониторах строится при помощи маленьких квадратных пикселей. К примеру, у дисплеев Full HD их количество составляет 2 073 600 штук. Когда нам нужно изобразить прямую линию, никаких проблем нет. Но если нам требуется построить диагональ, то возникает эффект «зубчатости». Его также называют «ступенчатостью» или «лесенками», но научное название – «алиасинг».

Избавиться от этого эффекта можно тремя способами:

• перестать пользоваться жидкокристаллическими мониторами;
• увеличить максимальное число пикселей на дисплее;
• разработать алгоритм для устранения алиасинга.

От первого варианта человечество напрочь отказалось. Дело в том, что ЖК-дисплеи (LCD) формируют крайне качественную картинку. Мониторы с электронно-лучевой трубкой, которые были популярны ранее, хоть и не имели «лесенок», но значительно уступали по детализации.

Второй вариант очень сложен в реализации. Изготавливать электронику с миллионами крохотных компонентов невероятно трудно. К тому же увеличение пикселей значительно повысит стоимость производства. Многие пользователи просто не смогут себе позволить настолько дорогую технику. Да, начиная с 2013 года в магазинах начали появляться мониторы и телевизоры с разрешением 4K. Они имеют примерно на 6 миллионов пикселей больше, чем у Full HD дисплеев. Но их стоимость, а также необходимость покупать топовые видеокарты отпугивают геймеров даже в 2023 году. Согласно статистике Steam, лишь 2,6% пользователей имеют 4K мониторы. Но высокая цена – это только одна из проблем. Другая заключается в том, что дисплеев с разрешением 4K все равно недостаточно для устранения алиасинга. «Ступенек» становится гораздо меньше, но они не пропадают полностью. А о массовом использовании 8K дисплеев не может идти никакой речи.

И остается третий вариант – разработать программу по устранению «лесенок». Графические инженеры именно так и поступили. Они дали этой технологии название «Anti-Aliasing» или по-русски «Сглаживание». Таким образом, сглаживание – это алгоритм, который устраняет эффект «ступенчатости» на границах кривых линий.

Какие виды сглаживания в играх бывают

Казалось, что избавиться от алиасинга будет просто. И действительно, программисты относительно быстро нашли способы его устранения. Разработанный метод отлично справлялся с «зубчатостью». Однако у этой разработки был всего один недостаток – она требовала невероятно много вычислительной мощности. Игровых разработчиков это совершенно не устраивало, а потому графические программисты начали искать альтернативные способы исправления этого эффекта. И все эти поиски привели к тому, что на сегодняшний день созданы десятки самых разных алгоритмов. Более того, они продолжают разрабатываться и совершенствоваться. На дворе 2023 год, но проблема сглаживания в современных играх по-прежнему не решена.

А все дело в огромном количестве недостатков, которые присутствуют у алгоритмов. Необходимость в дополнительной вычислительной мощи – это только одна из проблем. Дело в том, что в компьютерной графике существует несколько видов алиасинга. И все алгоритмы хорошо справляются с одними их типами, но плохо с другими. Не нужно знать все от и до о каждом виде алиасинга, чтобы правильно настраивать графику в играх. Но давайте кратко ознакомимся с ними:

• Геометрический алиасинг. Возникает при построении наклонных линий. Например, когда перед нами стена, мы видим «лесенки» на ее границах.
• Подпиксельный алиасинг. Возникает при отображении узких объектов. К примеру, линии электропередач просто исчезают на расстоянии.
• Субпиксельный алиасинг. Возникает при сближении узких объектов друг к другу. Например, удаляясь от решетки, ее прутья начинают превращаться в «кашу».
• Алиасинг прозрачности. Возникает во время отображения множества мелких объектов – при удалении от дерева, листва начинает «мерцать».
• Текстурный алиасинг. Возникает при рассмотрении текстур под углом – чем дальше текстура ландшафта, тем сильнее она размывается.
• Шейдерный алиасинг. Возникает при создании контрастного освещения. К примеру, яркое солнечное отражение может создавать квадратные артефакты.

В итоге желание найти баланс между производительностью и эффективностью породило десятки типов сглаживания. Однако к 2023 году разработчики отмели многие из них, и сегодня используются только следующие виды сглаживания в играх:

• Super Sampling Anti-Aliasing (SSAA);
• Coverage Sampling Anti-Aliasing (CSAA);
• Temporal Anti-Aliasing (TAA);
• Fast approXimate Anti-Aliasing (FXAA);
• Morphological Anti-Aliasing (MLAA);
• Subpixel Morphological Anti-Aliasing (SMAA);
• Deep Learning Super Sampling (DLSS).

Все эти слова и аббревиатуры выглядят страшно только на первый взгляд. Далее мы опустим множество технических нюансов и сфокусируемся только на принципе работы этих технологий. Вы поймете, что ничего суперсложного здесь на самом деле нет.

SSAA (Super Sampling Anti-Aliasing)

Помните, мы говорили, что разработчики относительно быстро нашли метод по устранению «лесенок»? Так вот, этим самым методом был Super Sampling Anti-Aliasing или сокращенно SSAA (у нас его принято называть суперсэмплингом). Чтобы создать алгоритм по удалению «ступенек», разработчики придумали помещать в центр пикселя виртуальную точку. Ей дали название «Sample». Если диагональная линия пересекала эту точку – пиксель загорался, если не пересекала – пиксель не выводил изображение.

Как видно на схеме, построить таким способом нормальный треугольник, состоящий из диагональных отрезков, не получается. И тогда разработчики решили помещать внутрь пикселя не один сэмпл, а сразу четыре. Причем они располагались не в одном месте, а в разных.

Но для чего использовать несколько точек вместо одной? Оказалось, это необходимо, чтобы регулировать степень яркости пикселя. Принцип работы следующий:

• линия пересекает сразу все 4 сэмпла – пиксель загорается на полную;
• линия пересекает только 3 сэмпла – пиксель загорается на три четверти;
• линия проходит через 2 сэмпла – пиксель работает наполовину;
• линия проходит только через 1 сэмпл – пиксель загорается всего на треть;
• линия не пересекает ни один из сэмплов – пиксель вообще не загорается.

Простейшая манипуляция с «виртуальными точечками» великолепно решала проблему алиасинга. И пока инженеры праздновали победу, геймдизайнеры испытывали ужас. Да, алгоритм SSAA действительно устранял «лесенки» в компьютерной графике. Но делал он это чудовищно высокой ценой – программа очень сильно нагружала графический процессор. А все потому, что каждый сэмпл воспринимается системой как самостоятельный пиксель. При настройках графики SSAA, к примеру, на «4X», создается изображение в 4 раза больше исходного, а затем сжимается до разрешения монитора. Нетрудно догадаться, что нагрузка на ГПУ также увеличивается в 4 раза.

И тогда графические инженеры отправились на поиски нового алгоритма. Они быстро заметили, что алиасинг возникает только на границах объектов. А потому зачем сэмплировать всё изображение? Почему бы не рассчитать только те пиксели, которые находятся на границах объектов? Именно так и поступили. Новая технология получила название «MultiSample Anti-Aliasing» или MSAA (у нас ее принято называть мультисэмплингом). В большинстве случаев свежий алгоритм действительно требовал намного меньше мощности. Однако в видеоиграх по-прежнему оставались сцены, где MSAA был настолько же «прожорливым», что и SSAA. Например, в лесах с большим количеством растительности. Также мультисэмплинг значительно уступал суперсэмплингу по эффективности. MSAA боролся только с геометрическим алиасингом, но другие типы «ступенчатости» он не затрагивал. Чтобы изменить это, программисты создали улучшенную версию мультисэмплинга, о которой мы поговорим далее.

CSAA (Coverage Sampling Anti-Aliasing)

CSAA представляет собой улучшенный вариант MSAA. Так как этот тип сглаживания почти не применяется в современных играх, мы не будем подробно о нем говорить, а только в общих чертах. Алгоритм CSAA, как и MSAA, работает на границах объектов. Но помимо обычных сэмплов, он также использует дополнительные. Но за что они отвечают? Эти вспомогательные сэмплы собирают информацию о соседних пикселях для построения более качественного изображения. Причем они почти не нагружают систему – максимальный режим CSAA по производительности равен MSAA 4X. При этом качество итоговой картинки аналогично MSAA 8X. Но, несмотря на эти показатели, игровые разработчики по-прежнему были недовольны высокой требовательностью. А потому графические инженеры приступили к созданию новых типов сглаживания, не использующих сэмплы в своей работе.

TAA (Temporal Anti-Aliasing)

Именно этот алгоритм является стандартом для игровой индустрии. Ранее мы говорили, что все типы сглаживания хорошо справляются с одними видами алиасинга, но плохо с другими. Так вот, TAA-сглаживание – это единственный в мире алгоритм, который эффективно борется со всеми типами алиасинга. Причем делает он это ценой крайне малой производительности. При включении TAA-сглаживания FPS в играх падает всего на 5-10%. Это в десятки раз меньше, чем у SSAA и MSAA. Также темпоральное сглаживание работает на этапе пост-процессинга. Это значит, что игровым разработчикам не нужно внедрять алгоритм в свой движок. Достаточно переместить файлы сглаживания в проект и написать пару строчек кода.

Изображение на мониторах строится при помощи кадров, которые с высокой скоростью сменяют друг друга. Чем больше этих кадров сменяется за одну секунду, тем плавнее будет изображение. Эта характеристика называется «Frames Per Second» или сокращенно «FPS». Работа TAA-сглаживания как раз осуществляется за счет этих кадров:

• алгоритм запоминает часть пикселей от предыдущего изображения;
• использует их для реконструкции нового;
• итоговое расположение пикселей усредняется;
• создается сглаженная картинка.

Да, это метод работает настолько элементарно, насколько звучит. Никаких манипуляций с точками, сэмплами или выборками. Просто берется часть предыдущего кадра и совмещается с новым. Создали TAA – гениальные разработчики из компании NVIDIA. Спросите, почему гениальные? Да потому, что только им пришла в голову простейшая мысль – использовать отработанные кадры с пользой.

Но неужели у TAA-сглаживания нет недостатков? Есть, но их всего два: «гостинг» и «мыло». Под «гостингом» подразумевается образование шлейфов у быстро движущихся объектов. Возможно, вы замечали, как в современных играх падающая листва оставляет за собой след. Вот именно это и называется гостингом (от слова «Ghost», в переводе – «призрак»). К сожалению, избавиться от этого эффекта полностью невозможно. Но разработчикам удалось значительно снизить его интенсивность. Также помогает увеличение частоты кадров. Например, при 30 FPS гостинг гораздо сильнее, чем при 60. Под «мылом» подразумевается потеря детализации. Картинка становится смазанной и расплывчатой. Полностью избавиться от этого явления невозможно. Однако интенсивность «мыла» можно снизить несколькими способами:

• Увеличить разрешение. При Full HD «мыла» будет много, при 2K – меньше, а при 4K оно почти исчезнет.
• Наложение резкости. Этот эффект выделяет границы объектов, что делает их более детализированными. Интенсивность «мыла» также зависит от работы графических программистов. Например, в Battlefield 5 и Days Gone используется одинаковое TAA-сглаживание. Однако в первой игре «мыла» очень много, а вот во второй – гораздо меньше. Почему так? Потому что некоторые разработчики лучше справляются с реализацией некоторых технологией.

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing)

Это сглаживание пользовалось большой популярностью до изобретения TAA. А все потому, что оно легко встраивалось в игру и требовало мало производительности (FPS падал на 2-3%). Кстати, его также разработала компания NVIDIA. Алгоритм FXAA устраняет алиасинг путем сравнения яркости и контрастности соседних пикселей. Например, очевидно, что стена и небо имеют разную яркость. Алгоритм распознает их границу и сглаживает обнаруженную линию. Несмотря на преимущества и простоту работы, FXAA имеет множество недостатков. Оно не справляется со многими типами алиасинга и сильно «мылит» изображение.

MLAA (MorphoLogical Anti-Aliasing)

Как и FXAA, данный тип сглаживания анализирует цвета между соседними пикселями. Его разработала компания Intel, а все вычисления осуществляются не на видеокарте, а на центральном процессоре. Технология MLAA устраняет «лесенки» в 3 этапа:

• сначала обнаруживаются резкие цветовые переходы (аналогично FXAA);
• далее они распознаются с помощью специального алгоритма;
• и в конце распознанные пиксели смешиваются друг с другом.

Сглаживание MLAA относительно неплохо справляется с «зубчатостью» и делает это ценой небольших мощностей. Однако данный алгоритм имеет два ключевых недостатка: «замыливание» и невозможность работы с мелкими объектами. Чтобы исправить эти проблемы, разработчики решили модифицировать данную технологию. В результате получился новый вид сглаживания, о котором речь пойдет далее.

DLSS (Deep Learning Super Sampling)

Объяснить простыми словами, как работает этот тип сглаживания, сложно. А потому мы дадим только самую общую информацию. Итак, все технологии антиалиасинга требуют вычислительной мощности. Одним алгоритмам нужно много производительности, а другим – мало. Но существует всего один тип сглаживания, который не отнимает FPS, а, наоборот, прибавляет его. Звучит как волшебство, не правда ли? Но на деле это реальность. Речь идет, конечно же, о DLSS, или «сглаживании на основе глубинного обучения» от компании NVIDIA.

В основе данной технологии лежит нейронная сеть. Если опустить сложные технические подробности, то это математическая модель, которая может самостоятельно обучаться. Для работы нейросети требуется перемножать множество матриц данных. Но видеокарты понятия не имеют, как это делать. Поэтому NVIDIA добавила в свои устройства специальные вычислительные блоки под названием «тензорные ядра». За счет именно этих ядер работает DLSS-сглаживание.

Так почему у нас FPS прибавляется, а не отнимается? Дело в том, что при включении DLSS на ваш монитор выводится изображение с меньшим разрешением. Например, если у вас дисплей Full HD, и вы включаете DLSS на «качество», то игра работает не в 1080p, а в 720p. Но как это возможно, если в настройках графики стоит разрешение 1920×1080p? Вот именно в этом и состоит работа нейросети. Она «дорисовывает» изображение до того разрешения, которое у вас выставлено в настройках игры.

DLSS-сглаживание обладает теми же преимуществами и недостатками, что и TAA. А все потому, что временный антиалиасинг лежит в основе этой технологии. Если упростить до максимума, то DLSS – это тот же TAA, но с прибавкой производительности.

Также недавно вышла отдельная версия DLSS – DLAA. Ее отличие состоит в том, что она не снижает разрешение картинки. Нейросеть используется для того, чтобы сделать картинку качественнее. За счет этого FPS не повышается, а качество итогового изображения почти не отличается от стандартного TAA.

Какое сглаживание лучше выбрать

Лучшее сглаживание сегодня – это DLSS. Однако данная технология является эксклюзивом видеокарт NVIDIA GeForce RTX. Если игра не поддерживает DLSS, у вас другая карта или вам просто не нравится, как происходит сглаживание картинки, то включайте TAA. Почти во всех современных проектах оно используется по умолчанию. Но, предположим, вы играете в киберспортивные проекты, и вам нужно избавится от «мыла». Тогда используйте SMAA.

Кстати, не забывайте, что «мыло» можно уменьшить, увеличив разрешение картинки. Во многих играх есть такой параметр – «масштаб разрешения». По умолчанию он выставлен на 100%. Если повысить его, например, до 130%, то игра будет работать в разрешении на 30% больше исходного.

Давайте разберемся на примере. Предположим, у вас монитор с разрешением 1920×1080p, и вы выставляете масштаб разрешения на 130%. Таким образом, изображение будет выводится не в 1920×1080px, а в 2496×1404px. Но имейте в виду, что нагрузка на видеокарту также увеличится на 30%.

Еще частично устранить «мыло» помогает эффект резкости. Его можно добавить в любую игру, если у вас установлена программа GeForce Experience. Она позволяет не только вовремя обновлять драйверы видеокарт NVIDIA, но и накладывать графические эффекты. Зайдите в игру, нажмите сочетание клавиш Alt+F3 и добавьте резкость. Ее интенсивность настраивается с помощью ползунка.

В старых играх современных типов антиалиасинга не будет. Чаще всего придется довольствоваться мультисэмплингом. Выставляйте его на значение 2X или 4X. А если мощность вашей видеокарты позволяет, то можете попробовать установить MSAA на 8X

Компьютеры HYPERPC и современные типы сглаживания

В системы HYPERPC устанавливаются графические ускорители от компании NVIDIA серии RTX. Это значит, что вам будет доступно любое сглаживание, в том числе и DLSS. Оно в разы повышает частоту кадров и позволяет играть с новейшими графическими технологиями. Даже трассировка лучей не станет для вас особой проблемой. С компьютерами HYPERPC вам открывается полноценный доступ в мир гейминга на максимальных настройках графики.

Сглаживание в играх: как разработчики делают картинку приятнее и какой тип сглаживания выбрать?

Чтобы убрать пиксельные лесенки в кадре, разрабочтики используют технологию сглаживания в играх. Рассказываем, что это и как работает.

Если вы когда-нибудь заглядывали в настройки графики в играх, то, вероятнее всего, замечали параметр сглаживания. И если другие настройки, такие как дальность прорисовки или качество теней, достаточно интуитивны, то с пониманием сглаживания могут возникнуть проблемы.

Зачем нужно сглаживание в играх?

Строение экрана монитора представляет из себя матрицу квадратных пикселей. Несложно догадаться, что в таком случае идеально правильными будут отрисовываться только горизонтальные и вертикальные линии. Как только компьютер попытается отрисовать наклонную линию — появляется зубчатость пикселей.

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Эту проблему можно решить приобретением монитора с бОльшим разрешением. Скорее всего, если у вас не современная видеокарта, то придётся обновить и её. Но такой вариант устроит далеко не каждого.

По этой причине разработчики добавляют в свои игры технологию сглаживания. Она была придумана ещё в 1972 году, но популярность в игровой индустрии начала набирать только спустя несколько десятков лет. Суть сглаживания заключается в том, чтобы закрасить соседние от зазубренности пиксели в промежуточный цвет (или градиент цветов). В таком случае переход будет казаться не таким резким, тем самым сглаживая границу.

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Примечание Сглаживание применяется не только в играх, но и в интерфейсах программ и даже просто в операционных системах. Помимо изображений, алгоритм обрабатывает и текст, делая маленький шрифт более читаемым.

Добиться сглаживания можно разными способами. Ниже перечислены 8 основных и популярных алгоритмов сглаживания, однако в играх могут попасться и другие типы.

SSAA (SuperSample Anti-Aliasing)

Самый простой, но в то же время самый эффективный тип сглаживания, который в играх даёт самую приятную картинку. К сожалению, он сильно снижает производительность. Видеокарта виртуально увеличивает разрешение экрана в несколько раз. После отрисовки кадра изображение сжимается обратно до оригинальных размеров, усредняя цвета виртуальных пикселей в соответствующие им реальные пиксели. Если разрешение экрана Full HD (1920×1080), а сглаживание работает в четырёхкратном режиме, то кадр будет отрисовываться в разрешении 4K (3840×2160).

Примечание Усреднение пикселей — это просто нахождение среднего цвета от нескольких виртуальных пикселей. Например, в SSAA x 4 разрешение увеличивается в два раза. Тогда каждому реальному пикселю будут соответствовать 4 виртуальных. Вот примеры того, как будет происходить усреднение:

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Такой тип сглаживания убирает лесенку, делает мелкие объекты вдали более различимыми, а саму картинку просто более приятной для глаз.

К сожалению, далеко не во всех играх реализован такой тип сглаживания. Алгоритм SSAA лучше всего подойдёт для несовременных игр, где ресурсозатратность такого сглаживания будет компенсироваться большой производительностью самой игры.

Однако иногда в настройках может попасться сглаживание SSAA x 0,5. При его использовании разрешение изображения виртуально уменьшается в два раза, а при отрисовке на экран обратно растягивается. Качество картинки в таком случае ухудшается, а вот производительность игры наоборот увеличивается.

MSAA (MultiSample Anti-Aliasing)

На практике, сглаживание не нужно применять абсолютно ко всему кадру. Оно уместно там, где есть наклонные линии, контрастные границы полигонов или мелкие объекты на дальнем расстоянии. Поэтому на замену ресурсоёмкому SSAA пришёл более лёгкий MSAA.

Этот тип сглаживания работает по схожему алгоритму: увеличивает виртуальное разрешение определённого участка кадра, прорисовывает его, а затем уменьшает разрешение до оригинала.

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Но такое сглаживание неэффективно в играх, где нужно отрисовывать много мелких объектов: траву, листву или волосы — всё то, что разработчики так яростно пытаются детализировать. В таких случаях этот тип сглаживания становится идентичным своему предшественнику, а значит — таким же ресурсозатратным.

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing)

Суть этого алгоритма заключается в усреднении цветов соседних реальных (не виртуальных) пикселей.

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

FXAA сильно мылит изображение, зато требует минимум ресурсов. Не самый лучший вариант, однако один из самых популярных. При его использовании стоит понимать, что любые чёткие элементы или контрастные границы размываются, что в некоторых случаях делает картинку не сильно приятной для глаз. Поэтому вам предстоит сделать выбор между замыленным изображением и лесенками пикселей.

Блокнот, Excel и осциллограф: где ещё можно делать игры? Подборка игр на необычных движках

MLAA (MorphoLogical Anti-Aliasing)

Этот тип сглаживания является аналогом FXAA от Intel. Алгоритм работает после финальной отрисовки кадра, поэтому может выполняться уже не на видеокарте, а на центральном процессоре. Это позволяет существенно снизить нагрузку на видеокарту.

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

MLAA определяет места с резким переходом цветов по 3 разным паттернам: Z, U и L. Потом участок градуируется по цветам по заранее заданным алгоритмам, свойственным каждому из паттернов.

SMAA (Subpixel Morphological Anti-Aliasing)

Это сглаживание, созданное на основе FXAA и MLAA. Является улучшенной версией MLAA, но работает уже не на ЦП, а на видеокарте, а значит, тратит её ресурсы.

Теперь для определения контуров алгоритм использует не только разность цветов, но и яркость пикселей. Паттерны Z, U и L остаются, а вдобавок к ним появляются диагональные паттерны. Это помогает точнее отрисовывать острые грани объектов.

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

К сожалению, как и два предшественника, этот тип сглаживания в играх тоже замыливает картинку, поэтому некоторые отдельные мелкие объекты (такие как частички грязи или царапины) размываются.

TXAA/TAA (Temporal Anti-Aliasing)

Этот тип сглаживания, разработанный Nvidia, не только борется с зазубринами пикселей, но и устраняет ненужное дрожание объектов.

Первая проблема решается соединением и оптимизацией двух типов сглаживаний: MSAA и SMAA. С дрожанием алгоритм борется с помощью анализа нескольких предыдущих кадров. Поэтому этот тип ещё называют временным сглаживанием (так как он анализируют кадры, которые были некоторое время назад).

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Такое сглаживание отлично работает при статичном или почти статичном изображении. Как только сцена становится динамичной, алгоритм начинает потреблять много ресурсов. К тому же, могут начать появляться артефакты, вызванные остаточным изображением прошлых кадров.

DSR (Dynamic Super Resolution)

Сглаживание тоже прямиком от Nvidia. Алгоритм похож на SSAA. Разница в том, что DSR просто запускает игру в бОльшем разрешении экрана. После этого, как и SSAA, он отрисовывает кадр, а затем уменьшает картинку до оригинального разрешения.

Из вытекающих преимуществ: вы сможете делать 4К скриншоты на Full HD мониторе, например. Однако, если игра не до конца оптимизирована под этот тип сглаживания, то интерфейс игры и чувствительность мыши могут уменьшиться, так как по сути вы играете на разрешении большем, чем у вашего монитора.

CSAA/CFAA (Coverage Sampling Anti-Aliasing/Custom-Filter Anti-Aliasing)

Улучшенная версия MSAA. Даёт качество картинки на уровне MSAA x 8, но при этом потребляет ресурсов, как MSAA x 4. Замыливания почти нет.

Улучшение алгоритма достигнуто тем, что в расчёт берутся также данные о соседних пикселях. Это позволяет более точно провести сглаживание, не затрагивая мелкие объекты, которые не должны размываться.

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Примечание Многие алгоритмы сглаживания во время обработки изображения учитывают не только соседние пиксели, но и отдельно их субпиксели (да-да, те самые R, G и B каналы) — всё зависит от строения и особенностей матрицы вашего монитора.

На изображении ниже видно, что при сглаживании текста участвуют не полноценные пиксели, а только некоторые их каналы: красный, синий и жёлтый (смесь красного и зелёного).

На данный момент этот блок не поддерживается, но мы не забыли о нём! Наша команда уже занята его разработкой, он будет доступен в ближайшее время.

Какое сглаживание выбрать в игре?

Если вы — владелец мощного игрового компьютера, а в настройках графики видите SSAA-сглаживание — без раздумий выбирайте его. Но если вы переоценили силы вашего ПК, и такое решение сильно ударило по частоте кадров, то попробуйте найти SMAA или TXAA (TAA).

Если ваш компьютер более бюджетный, всегда есть варианты использования FXAA, MLAA или MSAA.

К тому же, кроме экспериментов с типом сглаживания, можно пробовать изменять степень сглаживания (если такое предусмотрено разработчиком).

Итак, из этой статьи вы узнали много разных наборов букв. Проверьте, получилось ли у вас что-то запомнить. ?

Следите за новыми постами по любимым темам

Подпишитесь на интересующие вас теги, чтобы следить за новыми постами и быть в курсе событий.

Борьба с графическими несовершенствами: технология Anti-aliasing в играх

В настройках вашей любимой игры есть стандартный набор параметров: звук, скорость мыши и другие. Одна из настроек в графическом меню называется «сглаживание».

Она включает множество опций для изменения качества графики. Но что на самом деле делает этот алгоритм, почему он есть во всех старых играх и исчезнет ли в ближайшем будущем?

Сглаживание в играх: история появления технологии

Anti Aliasing (сглаживание) — алгоритм устранения эффекта «зубчатости» (отчетливо видимых пикселей) на экране. Разработку в 1972 году в Массачусетском технологическом институте представила команда Architecture Machine Group, которая позже стала называться Media Lab — лаборатория, занимающаяся изучением и разработкой в сфере технологий, науки, искусства, дизайна, медицины.

Принцип работы технологии — создание дополнительных оттенков пикселей, которыми нарисованы кривые линии в изображениях игр. В этом случае добавленные элементы мягко сглаживают границы, создавая градиент. То есть параметр antialiasing в играх влияет на общее качество картинки.

Так почему же возникает эффект «зубчатости»?

Современные мониторы, экраны мобильных устройств состоят из четырехугольных элементов — пикселей. Значит, фактически прямыми, с четкими границами отобразятся только горизонтальные или вертикальные линии. Кривые, расположенные под углом, отображаются в виде «ступеней». Например, линия на картинке ниже кажется прямой, но при приближении становится ясно, что это не так.

Любой, кто играл в старые игры, знаком с характерной пиксельной и блочной эстетикой той эпохи. «Зубчатость» возникает из-за отсутствия плавного перехода между цветами и в этой ситуации на помощь приходит антиалиасинг.

Главное предназначение сглаживания — борьба за качество изображения в игре. С появлением динамичной картинки будет визуализироваться эффект шума — кривые постоянно перестраиваются, отвлекая от истории, делая картинку низкокачественной. Кроме того, объекты на дальнем плане станут достаточно размытыми.

При включенном алгоритме сглаживания картинка становится красивой, но появляется ощутимый минус — дополнительная нагрузка на производительность. За счет новой задачи процессор и видеокарта начинают рендерить дополнительные оттенки, расходовать ресурсы мощности.

Один из способов исправить подобные проблемы — уменьшить пиксели. Изображение, состоящее из 30 квадратов, выглядит более блочным, чем состоящее из 3000 квадратов. Другими словами, высокое разрешение может помочь в решении вопроса.

Но разрешение не всесильно. Чтобы устранить блочный вид в игровом пространстве, разработчики программного обеспечения используют сложные вычислительные методы. Цель: устранить неровные края, которые возникают при создании непрямоугольных форм из прямоугольных пикселей.

• Общее сглаживание в играх — алгоритм отрисовывает большое изображение, потом сжимает его.
• Специализированные алгоритмы anti-aliasing в играх работают с изображениями отдельных типов, вычленяя их из общей картинки (короткие отрезки, большие или маленькие элементы, статичные объекты или картинка в динамике и т.д.).

Методы сглаживания начали активно развиваться в начале 2000-х и с тех пор претерпели множество изменений.

Первый алгоритм назывался «суперсэмплинг»: примитивный и грубый подход, при котором пиксели разделяются на несколько отдельных выборок, каждая по четыре квадрата. Далее эти сэмплы анализировались, чтобы определить средний цвет всех четырех пикселей. Среднее значение набора использовалось разработчиками, чтобы вносить правки в линии или края.

Этот древний алгоритм требует значительных вычислительных ресурсов, что может вызвать мощную нагрузку на ваш графический процессор

Современные типы сглаживания в играх

SSAA (Super Sample Anti Aliasing)

Любимый многими и максимально качественный вариант сглаживания, дает четкое изображение.

Главный минус — опция резко снижает производительность техники. В этом случае видеокарта искусственно увеличивает разрешение экрана, а с появлением картинки кадр уменьшается до исходного вида.

Например, на экране Full HD (1920×1080) четырехкратный anti-aliasing позволит получить картинку в 4K-качестве (3840×2160)!

SSAA нивелирует видимую «зубчатость», делает дальние объекты четкими, гарантируя качественное изображение для максимального погружения в действо.

Технология SSAA реализован в проектах, где ресурсозатратность такого типа компенсируется высокой производительностью игры. Изредка в настройках есть опция SSAA x 0,5: качество изображения падает вдвое, потом увеличивается при появлении на экране. Визуальная часть становится печальной, но производительность игры — растет.

MSAA (MultiSample antialiasing)

Данная техноллогия — более «легкая» замена SSAA. Применяется в ситуациях, где необходимо сгладить края контрастных сегментов, небольших объектов на заднем плане. Тип сглаживания неэффективен для игр с множеством мелких деталей: текстуры, растения, виды городов. Тогда такой anti-aliasing-прием становится ничем не легче SSAA.

FXAA (Fast approXimate antialiasing)

Вы хотите настроить сглаживание, но у вас слабенький ПК? FXAA подойдет вам идеально, ведь он наименее требователен к ресурсам техники. Вместо того, чтобы вычислять цвета и геометрию игры, он просто размывает неровные края.

Принцип работы алгоритма — добавление по краям кривой дополнительных пикселей с усредненными цветами. Это популярный, но не суперкачественный вариант — границы получаются чересчур размытыми. Вам придется выбрать, с чем проще смириться: с «лесенкой» или излишним блюром.

MLAA (MorphoLogical AA)

Аналогичная FXAA технология от компании Intel находит резкие переходы цвета и градуирует их. Процесс запускается после появления окончательной версии кадра, поэтому нагрузка идет сразу на центральный процессор устройства. Игра работает так же резво, но размытие картинки остается заметным.

SMAA (Subpixel Morphological AA)

Anti-aliasing технология, созданная по аналогии с FXAA и MLAA. Алгоритм вычисляет и добавляет дополнительные «усредненные» пиксели не только на контрастных участках, но и на тех, которые резко отличаются по яркости. Процесс нагружает непосредственно видеокарту, влияя на производительность игры. Картинка остается такой же размытой, как и в двух предыдущих вариантах.

TXAA/TAA (Temporal AA)

Продукт от компании Nvidia соединила MSAA и SMAA, добавив функцию определения вибрации объектов. Система анализирует предыдущие кадры, сравнивая положение пикселей. Такое сглаживание хорошо работает, если изображение на экране статично. Но как только начинается движение — ресурсозатратность взлетает до небес, появляются визуальные ошибки из-за остаточных кадров из «прошлого», размытие становится очень заметным.

Это самая новая из перечисленных технологий, которая поддерживается только современными видеокартами.

DSR (Dynamic Super Resolution)

Разработчик видеокарт Nvidia разработал алгоритм, похожий на SSAA. DSR работает в три этапа:

• включает игру в большом разрешении
• формирует кадр
• «режет» изображение до исходного размера

Когда выбранная игра не поддерживает этот тип сглаживания, возникают ощутимые неудобства — интерфейс и мышь будут подтормаживать, ведь по факту вы играете в разрешении выше, нежели это позволяет монитор.

CSAA/CFAA (Coverage Sampling AA/Custom-Filter AA)

Вариация на тему MSAA. Получаем картинку качества MSAA x 8, но производительность требует мощности, как для MSAA x 4. Изображение четкое! Алгоритм определяет не только саму «зубчатость», но и соседние пиксели: сглаживание срабатывает для больших объектов, а мелкие детали не размываются.

Иллюстрация популярных типов сглаживания на примере игры GTA:

• SSAA — получаем картинку отличного качества, но ощутимо нагружаем видеокарту.
• MSAA — применяется редко, подходит для игр с крупными объектами в графике.
• FXAA — края объектов действительно сглаживаются, но настолько, что все изображение размывается.
• MLAA — алгоритм нагружает процессор, не влияя на комфорт в игре, но картинка «замыленная».
• SMAA — производительность игры сильно падает, картинка нечеткая.
• TXAA — отличный вариант для игр, где большинство кадров статичны.
• DSR — технология используется редко, большая нагрузка на видеокарту.
• CSAA/CFAA — получаем картинку отличного качества, в том числе для мелких объектов.

Какой тип antialiasing выбрать, если в игре есть несколько вариантов? Все зависит от вашего «железа».

Примитивное игровое оборудование , для которого стоит использовать SMAA, CSAA :

• маломощный процессор и видеокарта
• оперативная память 8GB RAM и меньше
• склонность к перегреву и неконтролируемому отключению

Среднее по мощности игровое оборудование , для которого стоит использовать SMAA, MLAA, FXAA, MSAA :

• мощный процессор и видеокарта
• оперативная память 8GB RAM и более
• эффективные элементы вентиляции

Вам придется немного поэкспериментировать, ведь ваш компьютер «не очень хорош для игр, но и не ужасен». Вы определенно сможете запустить SMAA, и, возможно, MLAA или FXAA. Будет ли работать MSAA на приличной скорости — вопрос открытый.

Мощное игровое оборудование , для которого стоит использовать SSAA, TXAA, MSAA:

• игровые процессор и видеокарта
• оперативная память 8GB RAM и более
• геймерские кулеры с жидкостным охлаждением

С таким «железом» уверенно запускайте игру на максимальной мощности. Если в игре есть бегунок регулировки степени сглаживания — протестируйте разную степень антиалиасинга, чтобы выбрать идеальный вариант.

Почему методы сглаживания важны для игр?

В последние годы разрешение дисплеев выросло до уровня, при котором пиксели стали невидимыми. Чтобы рассмотреть квадратики даже на обычном 24-дюймовом мониторе с качеством 1080p, нужно приблизиться к экрану вплотную. А означает, что антиалиасинг уходит на второй план, ведь графические процессоры становятся мощнее, а среднее разрешение экранов увеличивается. Сегодня многие старые игры можно прекрасно запускать вообще без сглаживания!

Но новым играм без сглаживания никуда. Геймеры используют широкоформатные мониторы с высоким разрешением, где качество картинки должно быть на максимальном уровне!

Стоит ли отключать Anti-Aliasing?

В многопользовательских играх важна точность до пикселя. А значит — качественная картинка даст вам преимущество над соперниками.

Сглаживание важно в первую очередь тем, что оно влияет на ваше погружение в игру и производительность, ведь никому не хочется отвлекаться на «лесенки» и вспоминать, что все происходящее существует только на мониторе .

Если вы используете разрешение 4K на 27-дюймовом экране, то сглаживание вам, вероятно, не понадобится. Изображение такого качества будет выглядеть идеально без антиалиасинга .

Как и во многих других случаях в жизни, лучший способ узнать, нужно ли вам сглаживание, — это протестировать разные варианты.

Загрузите любимую игру и посмотрите, нравится ли вам картинка, как она изменяется с разными настройками, не меняется ли ее производительность. Выбирая настройки сглаживания, помните, что нет идеального типа настройки. Решающим фактором будет ваш компьютер, монитор и требования выбранной игры.

В прошлом сглаживание было важным вопросом. С улучшенной графикой и дисплеями с более высоким разрешением это уходит в прошлое. В некоторых случаях более новые игры вообще не требуют сглаживания. Несмотря на это, важно знать этот термин, чтобы принимать обоснованные решения о балансировании производительности и визуальных эффектов вашей следующей компьютерной игры.

Знание различных алгоритмов также может помочь вам, если вы когда-нибудь решите создать свою собственную игру.

Подписывайтесь на страницы VOKI Games в социальных сетях, будьте в курсе свежих новостей компании ��