Що насправді робить згладжування (anti-aliasing) у PC-іграх

Згладжування — один із найстаріших параметрів у PC-іграх. Ще десять років тому вибір був простий: виставити MSAA на 4x чи 8x і сподіватися, що частота кадрів це витримає. Сьогодні в меню — FXAA, SMAA, TAA, DLAA та інші абревіатури.

Гра має відтворити вигнуті та діагональні краї на сітці квадратних пікселів, через що виникає східчастий візерунок — «jaggies». Згладжування пом'якшує ці краї, але методи різняться і способом дії, і ціною.

Чому методи виглядають по-різному

Деякі методи просять GPU обчислити додаткові вибірки. SSAA (supersampling) діє грубою силою: зображення рендериться у вищій роздільності, а потім зменшується до роздільності екрана. Працює добре, але вкрай важке. MSAA — розумніший компроміс: замість надвибірки всього кадру він зосереджує додаткові вибірки на краях геометрії, тож більше вибірок означає гладші краї та важче навантаження.

У MSAA є нюанс: він переважно виправляє краї геометрії, тоді як аліасинг матеріалів, текстур і прозорих поверхонь може залишитися. Документація Epic для Unreal Engine підтримує MSAA лише з forward renderer, а не з desktop deferred renderer — це одна з причин, чому режими 2x, 4x і 8x MSAA не завжди доступні в нових іграх.

FXAA і SMAA працюють із готовим кадром. FXAA знаходить контрастні краї та згладжує їх: швидко й дешево, але деталі можуть пом'якшати. SMAA використовує складніше виявлення країв і патернів, зберігаючи різкість за низької ціни.

Сучасні методи змінюють рішення

TAA залучає попередні кадри: він згладжує зубчасті краї та зменшує мерехтіння й «повзання», які іноді видно на парканах, листі, лініях електропередач і далеких об'єктах під час руху камери.

Два методи можуть виглядати майже однаково на нерухомому скриншоті, тоді як рух камери майже одразу виявляє мерехтіння, розмиття або шлейфи. TAA також може давати м'якість або ghosting, коли інформація з попередніх кадрів не збігається чисто.

Режими нативної роздільності

NVIDIA не подає DLAA як прискорення: він використовує технологію Super Resolution від DLSS, але працює в нативній роздільності. AMD має схожий режим Native AA із FSR, а Intel XeSS — режим Native Anti-Aliasing.

Єдиного найкращого параметра немає. Якщо обмеження — саме GPU, зниження або вимкнення згладжування може підвищити продуктивність, але вимикати його не завжди вигідно: кілька зайвих кадрів ціною парканів, що блимають, як новорічна гірлянда, — сумнівний компроміс.