3D technologie: Anti-aliasing
12.11.2003, Zdeněk Kabát, článek
Každý z Vás jistě slyšel o technologii k vyhlazování hran, která je obecně známá pod názvem Anti-aliasing. V tomto článku si popíšeme detailně, jak tato technika funguje a rozebereme různé její aplikace jako je Quincunx či SmoothVision.
Kapitoly článku:
Závěr – Anti-aliasing vs. vyšší rozlišení
Tak jsme si vysvětlili, jak obecně anti-aliasing funguje, objasnili jeho výhody a nevýhody, ale otázkou stále je, zda vyhlazování zapnout. Nejpoužívanější bývá konfrontace s vyšším rozlišením, což je také způsob, jak se zbavit zubatých okrajů. Je logické, že zvýšíme-li rozlišení, zmenšíme tím velikost pixelů a tím i velikost zoubků. Máme tu ovšem pár úskalí:
Je otázkou vkusu, zda se uživateli více líbí obraz vyhlazený, či se zvýšeným rozlišením. Vlastníci hi-endových karet mohou obě možnosti kombinovat. Zde je srovnání tří screenshotů s různým nastavením:
Obr. 34-36 – bez FSAA, zapnuté FSAA, vyšší rozlišení (zleva doprava)
Druhým aspektem v tomto srovnání je zobrazení vzdálených objektů. Stručně řečeno – vypadá lépe, je-li vzdálený objekt vyhlazený, tzn. trochu rozmazaný, než když je ostrý. Důvodem jsou vlastnosti lidského oka, které při normálním pozorování nevidí na dlouhé vzdálenosti ostře. Pokud byste si měli vybrat mezi mázlou skvrnou na pozadí či exaktním shlukem pixelů, měla by Vám přijít vhod první možnost.
U moderních grafických karet ovšem již není za potřebí tolik kompromisů. Protože je jejich hrubá síla, tedy výkon bez jakýkoliv optimalizací obrazu, limitována výkonem procesoru, je zvyšování rozlišení a aplikace FSAA či filtrování textur mnohem menší ztrátou výkonu než dříve. Znamená to, že má-li nějaká hra při 1024x768 bez FSAA rychlost 200fps, nemusí být při aplikaci 4x Accuview či SmoothVision 50fps. Právě naopak, snížení výkonu již dnes není úměrné zlepšení obrazu.
Ještě bych rád připomněl, že existují i další způsoby vyhlazování, které jsem nezmiňoval. Jedná se např. o modifikace multisamplingu u grafických karet Kyro a Kyro II, trochu odlišný způsob supersamplingu u Voodoo 4/5 (VSA-100) či vyhlazování grafických karet Matrox. Princip ale bývá velice podobný.
Obr. 38 – Glyph anti-aliasing u Matrox Parhelia zajišťuje vyhlazení fontů
Zdroj: X-bit labs a uvedené datasheety
Pozn.: Poslední dvě strany obsahují přílohu, ve které se dozvíte o jednotlivých módech vyhlazování všech grafických čipů ATi a nVidie od Radeon 8500, resp. GeForce3 až po moderní hi-endové čipy.
Tak jsme si vysvětlili, jak obecně anti-aliasing funguje, objasnili jeho výhody a nevýhody, ale otázkou stále je, zda vyhlazování zapnout. Nejpoužívanější bývá konfrontace s vyšším rozlišením, což je také způsob, jak se zbavit zubatých okrajů. Je logické, že zvýšíme-li rozlišení, zmenšíme tím velikost pixelů a tím i velikost zoubků. Máme tu ovšem pár úskalí:
- Majitelé LCD displejů mají možnost zvyšování rozlišení dost omezenou. Jinými slovy – Buď nativní rozlišení, nebo interpolovaný rozmazaný obraz.
- Pokud srovnáme výsledky Multisamplingu a vyššího rozlišení, vyhrává první zmíněný. Důvod je prostý – vyhlazování je aplikováno jen na určité pixely, zatímco zvýšení rozlišení ovlivňuje celý obraz. 4x Multisampling pro 800x600 má tedy vyšší výkon než 1600x1200 bez FSAA.
- Abychom dosáhli výsledků 4x, nebo 6x AA s vyšším rozlišení, museli bychom používat hodnoty kolem 1600x1200 či 2048x1536. To bývá často neúnosné z hlediska obnovovací frekvence monitoru.
Je otázkou vkusu, zda se uživateli více líbí obraz vyhlazený, či se zvýšeným rozlišením. Vlastníci hi-endových karet mohou obě možnosti kombinovat. Zde je srovnání tří screenshotů s různým nastavením:
Obr. 34-36 – bez FSAA, zapnuté FSAA, vyšší rozlišení (zleva doprava)
Druhým aspektem v tomto srovnání je zobrazení vzdálených objektů. Stručně řečeno – vypadá lépe, je-li vzdálený objekt vyhlazený, tzn. trochu rozmazaný, než když je ostrý. Důvodem jsou vlastnosti lidského oka, které při normálním pozorování nevidí na dlouhé vzdálenosti ostře. Pokud byste si měli vybrat mezi mázlou skvrnou na pozadí či exaktním shlukem pixelů, měla by Vám přijít vhod první možnost.
U moderních grafických karet ovšem již není za potřebí tolik kompromisů. Protože je jejich hrubá síla, tedy výkon bez jakýkoliv optimalizací obrazu, limitována výkonem procesoru, je zvyšování rozlišení a aplikace FSAA či filtrování textur mnohem menší ztrátou výkonu než dříve. Znamená to, že má-li nějaká hra při 1024x768 bez FSAA rychlost 200fps, nemusí být při aplikaci 4x Accuview či SmoothVision 50fps. Právě naopak, snížení výkonu již dnes není úměrné zlepšení obrazu.
Ještě bych rád připomněl, že existují i další způsoby vyhlazování, které jsem nezmiňoval. Jedná se např. o modifikace multisamplingu u grafických karet Kyro a Kyro II, trochu odlišný způsob supersamplingu u Voodoo 4/5 (VSA-100) či vyhlazování grafických karet Matrox. Princip ale bývá velice podobný.
Obr. 38 – Glyph anti-aliasing u Matrox Parhelia zajišťuje vyhlazení fontů
Zdroj: X-bit labs a uvedené datasheety
Pozn.: Poslední dvě strany obsahují přílohu, ve které se dozvíte o jednotlivých módech vyhlazování všech grafických čipů ATi a nVidie od Radeon 8500, resp. GeForce3 až po moderní hi-endové čipy.
