Полноэкранное сглаживание что это

Технология (RU)

Сглаживание работает, беря образец пикселей по краям изображения, а также цвета, а затем смешивает внешний вид и делает эти зубчатые края гладкими, как и должен выглядеть реальный объект.

Согласно википедии…

Пришло время взглянуть на определение «пространственного сглаживания» в Википедии:

В цифровой обработке сигналов пространственное сглаживание — это метод минимизации артефактов искажения (алиасинга) при представлении изображения с высоким разрешением в более низком разрешении. Сглаживание используется в цифровой фотографии, компьютерной графике, цифровом аудио и во многих…

Примечание. Если вам нужно пошаговое руководство по выбору следующего монитора, щелкните изображение выше.

Я выбрал несколько вопросов и ответов, чтобы помочь вам понять это:

Работа со сглаживанием

Что такое постпроцессное сглаживание.

Как отключить сглаживание.

Видео: что такое сглаживание (AA) так же быстро, как.

Посмотрите это видео по теме: «Что такое Anti Aliasing (AA) as Fast as. »

Совет: включите кнопку подписи, если она вам нужна. Выберите «автоматический перевод» в кнопке настроек, если вы не знакомы с английским языком.

Другие вопросы о том, «как работает сглаживание»:

Какая лучшая форма сглаживания.

В чем разница между сглаживанием и алиасингом.

Хорошо ли сглаживание для FPS.

Что такое сглаживание в видеоиграх.

Если вы используете сглаживание.

Какова функция устройства сглаживания.

Сглаживание — это хорошо.

Должен ли я включать или выключать сглаживание.

Как работает пространственное сглаживание.

Спасибо, что дочитали до этого момента, и я надеюсь, что у вас есть отличный день.

Ищете новый монитор?

Выбрать монитор может быть очень сложно, если вы ничего не знаете о технологиях.

Некоторые будут платить за функции, которые им не нужны, в то время как другие могут не учитывать то, что им действительно нужно.

Я создал это краткое руководство для новичков, которое поможет вам сосредоточиться на том, что действительно важно для вас:

Виды сглаживания и их особенности

Что такое сглаживание? Какие виды существуют? Начнём немного разбираться в рамках данной статьи. Постараемся охватить все, которые существуют, но некоторые всё равно останутся за «кадром» в связи с их большим количеством, а также текущей неактуальностью. Да, некоторые методы активно используются разработчиками тех же игр, другие же — достаточно редкие гости в тех или иных приложениях. Про каждый из методов сглаживания вы сможете более подробно ознакомиться в интернете, т. к. в рамках одной статьи это слишком объёмный материал и по большинству из сглаживаний можно писать по отдельной статье. А пока мы с вами приступим к рассмотрению некоторой терминологии.

Сглаживание (Anti-aliasing) — это метод компьютерной графики, который пытается минимизировать нежелательные «лесенки» или неровные контуры объектов, которые возникают из-за ограниченного разрешения в 3D-рендерерах, по сути путём «сглаживания» этих линий.

Необходимо ещё затронуть несколько терминов, среди которых выборка, репрезентативность выборки и генеральная совокупность, а также шейдеры.

«Генеральная совокупность — это совокупность всех объектов или наблюдений, относительно которых исследователь намерен делать выводы при решении конкретной задачи».

Выборка — это ограниченная по численности группа объектов, отбираемая из определённого множества или совокупности для изучения их свойств. Тем самым изучение с помощью выборки свойств определённой совокупности называется выборочным исследованием.

Выборка должна соответствовать определённым критериям, чтобы была возможность обобщить и распространить её на генеральную совокупность. Основные критерии — это репрезентативность выборки и статистическая достоверность результатов.

Репрезентативность выборки, если говорить более простым языком — это её представительность, т. е. способность выборки представить явления или объекты достаточно полно с точки зрения их изменчивости в генеральной совокупности.

«Шейдер — это программа для графического процессора, которая используется в трёхмерной графике для определения окончательных параметров объекта или изображения. Кроме этого она может включать в себя описание поглощения и рассеяния света, наложения текстуры, отражения и преломление, затенение, смещение поверхности и множество других параметров».

Ниже мы перейдём к оглавлению. Материала достаточно много — вы можете выбрать только тот пункт, который вас интересует, либо ознакомиться со всей статьёй целиком.

Оглавление

Пример сглаживания

Слева изображен куб без сглаживания, справа же — со сглаживанием 16x. Как вы видите, слева те самые «лесенки», справа, конечно, тоже «лесенки», но их края «смазаны» и без приближения стороны куба смотрятся более гладкими.

Виды сглаживания

На сегодняшний день существует большое количество методов сглаживания, но все они основываются на одном принципе. Они отрисовывают несколько пикселей для одного исходного пикселя в финальном изображении.

Фактически методы различаются только двумя пунктами:

• Как они определяют пиксели, которые могут быть наложены друг на друга.
• Как они «смешивают» несколько отрисованных пикселей для получения необходимого нам конечного пикселя.

Кроме этого данные алгоритмы используют разное количество пикселей для получения финального пикселя. В видеоиграх данное количество представлено достаточно просто с помощью использования числа 2 в какой-либо степени, т. е. 2x, 4x, 8x и т.д..

Существует несколько терминов, которые ассоциируются со сглаживанием, большинство из них исходит от стандартной формулы сглаживания.

Кроме этого следует отметить, что некоторые методы сглаживания могут использовать видеокарты как Nvidia, так и Radeon, другие же — только Nvidia или только Radeon.

Традиционные методы

Результат более чёткий и чистый, чем методы постобработки.

Форсирование данных методов не гарантирует, что они будут работать в играх с отложенной отрисовкой. Данное ограничение можно обойти с помощью пониженной дискретизации, но данный способ будет сильно влиять на производительность.

Данные методы в большинстве случаев довольно затратны по используемым ресурсам. Методы постобработки могут использоваться, как альтернатива для снижения влияние сглаживания на производительность.

Традиционные методы не конфликтуют с большинством типов временного сглаживания.

Избыточная выборка сглаживания — Super-Sampling Anti-Aliasing (SSAA)

Данный метод также известен как Полноэкранное сглаживание Full Scene Anti-Aliasing (FSAA) от AMD и зачастую заменяется термином снижение масштабирования.

Технически при корректном использовании снижения масштабирования разница с SSAA/MSAA будет заключаться в том, что снижение масштабирования применяется как к 2D, так и 3D объектам, в то время как SSAA/MSAA только к 3D объектам. В некоторых реализациях это может привести к меньшему снижению производительности и лучшей совместимости.

Искажения изображения появляются потому, что в отличии от реальных объектов, которые имеют непрерывные плавные кривые и линии, монитор отображает человеку большое количество маленьких квадратов. Все эти пиксели имеют одинаковый размер и у каждого свой цвет. Линия отображается только как набор пикселей и поэтому выглядит неровной, если она не располагается идеально горизонтально или вертикально. Образцы цвета берутся с нескольких выборок внутри пикселя (а не только в его центре) и вычисляется среднее значение цвета. С помощью отрисовки в более высоком разрешении, чем отображаемое, а затем сжатием до необходимого размера с использованием дополнительных пикселей для расчёта получает субдискретизированное изображение с более плавными переходам от одной строки пикселей к другой по краям объектов.

Данные методы используют общую формулу сглаживания к полноэкранным изображениям, уменьшая «эффект лестницы». По сравнению с отрисованным изображением, которое прошло через MSAA, изображение SSAA/FSAA будет выглядеть более гладким. На 2D текст также могут повлиять большинство из реализации снижения масштабирования, в то время как SSAA/MSAA не должны влиять на текст при их правильной реализации.

Реализованная на системах Nvidia Избыточная выборка сглаживания с упорядоченной решёткой — Ordered Grid Supersample Anti-Aliasing (OGSSAA). Может быть включена с помощью использования Nvidia Profile Inspector в следующих режимах: 2×1, 1×2, 2×2, 3×3, 4×4.

В настоящее время данный метод был заменён менее ресурсоёмкими методами из-за огромной нагрузки на графический процессор, но по причине получения наилучшего результата некоторые игры всё ещё используют его в качестве одного из вариантов сглаживания в настройках.

Ниже визуализирован принцип работы данного метода.

Множественная выборка сглаживания — Multi-Sample Anti-Aliasing (MSAA)

MSAA по своей сути — это «бюджетная» версия SSAA.

Для уменьшения нагрузки, которая создаётся SSAA/FSAA на системы, множественная выборка оптимизирует процесс, оценивая каждый пиксель только один раз, при этом настоящая избыточная выборка происходит только на краях отрисованного объекта и до значений глубины. Это приводит к аналогичному (но менее радикальному) улучшению качества изображения при одновременном снижении нагрузки на систему при отрисовке и снижению масштабирования в высоких разрешениях изображения.

В первую очередь данный метод убирает искажения геометрии, т. е. временное искажение и искажение шейдерных эффектов, текстур и прозрачностей не будут затронуты.

У данного метода также присутствуют как плюсы, так и минусы. Он решает проблемы с субпикселями, а также не искажает основной объект большим количеством выборок. Однако потребление памяти увеличивается линейно с ростом количества выборок, время отрисовки зависит от количества выборок, а также существуют проблемы комплексной интеграции при работе с отложенной отрисовкой.

Мультикадровое сглаживание — Multi-Frame Anti-Aliasing (MFAA)

Данный метод используется на видеокартах серии Nvidia GeForce GTX 900 или выше (в свою очередь метод является преемником выборки сглаживания с перекрытием CSAA).

Метод предназначен для использования с MSAA для уменьшения негативного эффекта в виде снижения производительности за счёт чередования шаблонов выборок, используемых для каждого пикселя, как пространственно в одном кадре (например, каждый последующий пиксель использует один из четырёх разных образцов шаблонов — 2x сглаживание) и чередуются по нескольким кадрам во времени. Конечным результатом является то, что MFAA может обеспечивать качество изображения, приближающееся к 4x MSAA по производительности, сопоставимой с 2x MSAA, или 8x MFAA по производительности, сопоставимой с 4x MSAA.

Однако стоит отметить важный момент: MFAA не работает должным образом при отрисовке ниже 40 FPS (кадров в секунду). При достижении данного порога изображение размазывается и появляется размытие в движении.

Также возможно отключение некоторого списка команд драйвера D3D11, тем самым убивается многопоточная отрисовка. В следствии этого падает производительность, особенно когда центральный процессор работает на пределе своих возможностей.

Сглаживание повышенного качества — Enhanced Quality Anti-Aliasing (EQAA)

Метод используется для видеокарт серии AMD Radeon HD 6900 и выше.

AMD утверждает, что предлагает улучшенное качество сглаживания по сравнению со стандартными режимами MSAA, добавляя большее количество выборок для перекрытия на единицу пикселя, но сохраняя такое же количество выборок цвета/глубины/образцов для достижения лучшего качества сглаживания, чем стандартные режимы MSAA.

Тестовая выборка проверяет, есть ли полигон в определённой точке выборки и возможно ли использовать их вес для вычисления окончательного цвета пикселя. Поскольку такие выборки достаточно просто получать, то мы имеем конечный результат в виде повышенного качества, которое в меньшей степени воздействует на производительность по сравнению с выборками MSAA. К сожалению, значения данных выборок зависит от определённого пикселя, поэтому мы можем получить как улучшение качества, так и отсутствие каких-либо видимых изменений.

Выборка сглаживания с перекрытием — Coverage Sampling Anti-Aliasing (CSAA)

Кроме данного метода существует и Выборка сглаживания с перекрытием с упором на качество — Quality Coverage Sampling Anti-Aliasing (QCSAA), которая направлена на ещё большее увеличение качества путём использования вдвое большего количества выборок для анализа.

Для метода необходимы видеокарты серии Nvidia GeForce 8000 и выше. Да, именно тех самых старых видеокарт.

В графических процессорах, которые базируются на архитектуре Maxwell, в таких как GTX 750 Ti и серия GTX 800M/900, поддержка данного сглаживания удалена.

Метод нацелен на снижение дополнительной нагрузки, которую создаёт MSAA на систему, при этом Nvidia утверждает, что отрисовка с помощью CSAA конкурирует по качеству с 8x-16x MSAA, при этом нагрузка на систему сравнима с 4x MSAA. Данное качество достигается за счёт уменьшения количества настроек, определяемых каждой выборкой (с помощью создания новой выборки для перекрытия) при одновременном увеличении общего количества выборок.

Данный метод аналогичен EQAA от AMD, поэтому если вы хотите узнать принцип работы сглаживания, то изучите метод EQAA.

Избыточное шахматное сглаживание — Quincunx Super Anti-Aliasing (QSAA)

Данный метод — это эксклюзив от Nvidia.

Немного улучшает стандартный MSAA. Для примера: 2x QSAA примерно соответствует 3x MSAA с точки зрения качества. Данный метод по своей сути — фильтр размытия, который сдвигает отрисованное изображение вверх на половину пикселя и влево на половину пикселя для создания субпикселей. Данная технология убирает большинство неровных краёв, при этом общая детализация изображения также растёт.

Избыточная выборка сглаживания с разряженной решёткой — Sparse Grid Super-Sampling Anti-Aliasing (SGSSAA)

Метод — эксклюзив от Nvidia.

Современная версия SSAA, обладающая превосходным качеством по сравнению с другими методами сглаживания при сохранении высокой производительности.

Существует две разновидности метода: FSSGSSAA (Полноэкранная избыточная выборка сглаживания с разряженной решеткой — Full Scene Sparse Grid Supersampling Anti-Aliasing, чаще всего называемая SGSSAA) и TrSGSSAA (Прозрачная полноэкранная выборка сглаживания — Transparency Sparse Grid Supersampling Anti-Aliasing, чаще всего называемая TrSSAA).

Прозрачная версия включается с помощью настройки в панели Nvidia. Полноэкранная версия требует установить настройки сглаживания — Режим переопределения настроек приложения, Сглаживание — Настройки для 2x 4x или 8x избыточной выборки и Сглаживание — Прозрачность на аналогичное значение в тех же настройках. Обратите внимание, что со стороны игр требуется поддержка данных видов сглаживания, небольшой список вы можете просмотреть по ссылке: NVidia Profile Inspector — AA Flags — Google Диск или воспользоваться Nvidia Profile Inspector.

Если вспомнить немного истории, то Nvidia внедрила поддержку TRSSAA в одном из своих альфа тестов. Однако в одном из драйверов присутствовала ошибка и метод SGSSAA применялся ко всем пикселям. Они исправили ошибку в следующем релизе, но многие пользователи начали жаловаться, что с SGSSAA изображение было лучше. Это заставило Nvidia заново включить данную ошибку в свой драйвер. На текущий момент данный вид сглаживания не поддерживается и Nvidia предупреждает, что данный метод вы используете на свой страх и риск, но другой разработчик включил данную ошибку в другой инструмент nvidia inspector, если данной настройки у вас нет.

SGSSAA может оказаться лучше или хуже OGSSAA в nvidia inspector в зависимости от игры. В некоторых играх один из методов может сделать картинку размытой, а другой — нет, и наоборот. Метод работает практически на любом API. Он работает путём многократной отрисовки в нескольких промежуточных выборках вне экрана, каждый раз применяя смещение к выборкам в разных направлениях. После этого он смешивает постобработку буферов. В настоящее время никто, кроме nvidia не знает наверняка, является ли данная реализация аппаратной или основана на драйверах (шейдерах).

Сглаживание гибридной выборки — Hybrid-Sampling Anti-Aliasing (HSAA)

Данный метод использует комбинацию SSAA и MSAA.

Пользователи Nvidia могут использовать Nvidia Profile Inspector для принудительной установки необходимой версии, которая использует SSAA с упорядоченной сеткой вместе с обычным MSAA в некоторых играх (режимы с расширением xS).

Иногда работает в тех случаях, когда SGSSAA не работает или работает с слишком высоким размытием из-за ошибки в драйвере.

Методы постобработки

Данные методы используют меньше ресурсов по сравнению с традиционными методами.

Данные методы используются после отрисовки изображения, в отличии от традиционных методов. Это означает, что они совместимы практически с каждой игрой, видео или даже фотографиями.

При использовании данных методов изображения (в частности текстуры) иногда могут становиться размытыми, так что общее качество может стать даже хуже оригинала, если метод реализован некачественно. Размытие в некоторой степени можно уменьшить с применение технологий повышения резкости.

Данные методы должны применяться перед отрисовкой элементов интерфейса в игре для исключения воздействия на них.

Быстрое приблизительное сглаживание — Fast Approximate Anti-Aliasing (FXAA)

Метод не требует больших вычислительных мощностей. Это достигается за счёт сглаживания неровных краёв («неровностей») исходя из того, как они изображаются на экране в виде пикселей, вместо того, чтобы анализировать сами 3D — модели, как при обычном сглаживании. Кроме этого метод достаточно быстрый, он выполняется за 1,3 миллисекунды на 1 кадр.

Однако улучшение качества изображение, которое достигается данным методом по качеству несколько хуже, чем традиционные методы сглаживания, такие как MSAA. Данный метод может быть применён дважды с использованием двух отдельным инструментов (например, внутриигровые настройки и панелью управления видеодрайвера и т. д.) или же поверх SMAA или TAA для дальнейшего удаления неровностей, но с большой долей вероятности данный метод ухудшит размытие наравне с увеличением производительности.

Немного подробнее рассмотрим данный метод. Для этого воспользуемся изображением:

FXAA принимает на вход нелинейные цветовые данные RGB, которые он преобразует в скалярную оценку яркости для шейдерной логики. FXAA проверяет локальный контраст, чтобы не обрабатывать края изображения. Обнаруженные края отмечены красным, со смешиванием в сторону жёлтого для представления обнаруженного наложения субпикселей. Пиксели, прошедшие тест на локальный контраст, затем классифицируются как горизонтальные (золотые) или вертикальные (синие). При заданной ориентации края самая контрастная пара пикселей, которая расположена под углом 90 градусов к выбранному краю (синее и зелёное). Алгоритм ищет конец ребра как в отрицательном, так и в положительном аспекте (красное и синее), в направлении длинного края. После этого происходит проверка на существенное изменение средней яркости пары высококонтрастных пикселей по краю изображения. Учитывая концы краёв, положение пикселя на краях преобразуются в субпиксельный сдвиг на 90 градусов перпендикулярно краю для уменьшения искажения (красный и синий для отрицательного и положительного горизонтального сдвига и золотой и небесный для отрицательного и положительного вертикального сдвига). Для входной текстуры делается повторная выборка с учётом данного субпиксельного смещения. В конечном итоге добавляется низкочастотный фильтр в зависимости от количества обнаруженных субпиксельных искажений.

Слева направо: без сглаживания, 4x MSAA и FXAA preset 3.

В ответ на данный метод от Nvidia существует MLAA метод от AMD.

Морфологическое сглаживание — Morphological Anti-Aliasing (MLAA)

Доступно на картах AMD на Windows и может быть принудительно запущено для всех игр через панель управления драйвером видеокарты независимо от используемого графического API, а также для игр OpenGL под Linux с драйверами Mesa.

Данный метод больше воздействует на производительность, чем FXAA, хотя и позволяет получить более чёткое изображение.

MLAA предназначен для уменьшения артефактов искажения в отображаемом изображении без использования дополнительных лучей или спектров. Он содержит 3 основных этапа:

1. Находим разрывы между пикселями на изображении.

2. Определяем переопределённые выборки.

3. Смешиваем цвета по соседству с данными шаблонами.

Слева вы можете видеть изображение без сглаживания, а справа с применением MLAA.

Субпиксельное морфологическое сглаживание — Subpixel Morphological Anti-Aliasing (SMAA)

Данный метод может быть добавлен в большинство игр через ReShade (даже в игры с определение глубины границ)

В своей основе используется метод MLAA. Качество изображения меняется от игры к игре в связи с разной реализацией, но в большинстве случаев данный метод бывает лучше чем FXAA или MLAA.

Метод использует функции локального контраста для определения краёв, а также ускоренный и более точный поиск по расстоянию между пикселями, что позволяет лучше распознавать шаблоны для сглаживания. Это позволяет восстанавливать субпиксели, сопоставимо с сглаживанием 4x MSAA, кроме этого данное сглаживание гибко настраивается под конкретные нужды разработчиков.

Субпиксельное восстанавливаемое сглаживание — Subpixel Reconstruction Anti-Aliasing (SRAA)

В настоящее время используется только в Unigine 2.13.

Метод сочетает в себе однопиксельное затенение с субпиксельной видимостью для создания сглаженных изображений без значительного уменьшения производительности. SRAA направлено на отрисовку с отложенным затенением, которую не может использовать MSAA. SRAA работает как постобработка на отрисованном изображении с глубиной сверхвысокого разрешения и нормальными буферами, поэтому его возможно включить в существующий метод отрисовки без изменения шейдеров. SRAA по своему принципу действия похож на Морфологическое сглаживание (MLAA), но новый метод лучше учитывает геометрические границы и имеет фиксированное время выполнения, независимо от сцен и сложности изображения. SRAA приносит пользу приложениям, привязанных к затенению. SRAA обеспечивает ускорение по сравнению с SSAA, которые тратят больше 1 мс на затенение, для понимания — в большинстве современных игр на этот процесс уделяется от 5 до 10 мс.

Слева изображено сглаживание 16x SSAA, справа 4x SRAA.

Консервативное морфологическое сглаживание — Conservative Morphological Anti-Aliasing (CMAA)

Метод CMAA находится между FXAA и SMAA 1x по необходимой вычислительной мощности (требует в 1.0-1.2 больше чем FXAA 3.8 и в 0.55-0.75 раза больше чем SMAA 1x).

По сравнению с FXAA, CMAA обеспечивает значительно лучшее качество изображения и стабильность времени кадра, поскольку метод правильно обрабатывает линии краёв длиной до 64 пикселей и основан на алгоритме, который работает только с симметричными неоднородностями, чтобы избегать нежелательного размытия.

У CMAA четыре основных логических шага (шаги не всегда связаны с порядком при реализации):

Анализ изображения на предмет неоднородности цвета (впоследствии сохраняется в локальном сжатом «рёберном» буфере). Используемый метод не является уникальным для CMAA.

Извлечение доминирующих рёбер с небольшим ядром (уникальная особенность среди существующих методов).

Обработка симметричных длинных ребер (уникальный подход к оригинальному алгоритму обработки форм в MLAA).

Ниже вы можете увидеть примеры работы данного метода в сравнении с другими.

Направленно локализованное сглаживание — Directionally Localized Anti-Aliasing (DLAA)

Метод используется в Star Wars: The Force Unleashed II, но вы можете его найти в некоторых других играх, особенно на движке Unity.

Согласно информации от автора, данный метод сопоставим с MLAA, но с лучшей стабильностью по времени кадра.

Динамическое сверхвысокое разрешение — Dynamic Super Resolution (DSR)

Метод, представленный Nvidia.

В данном методе происходит отрисовка игры в высоком разрешении (до формата 4K), после этого изображение масштабируется до разрешения дисплея. Это позволяет повысить качество изображения, но производительность в таком режиме снижается, т. к. отрисовка происходит в более высоком разрешении.

Виртуальное сверхвысокое разрешение — Virtual Super Resolution (VSR)

Метод, представленный AMD.

Технология аналогична Dynamic Super Resolution от Nvidia, поэтому если вы хотите более подробно ознакомиться с данным методом, то посмотрите немного выше в статье.

Временные методы

Методы стараются смягчить эффекты временного искажения.

Большинство методов вызывают значительное размытие во время движения.

Временное сглаживание — Temporal Anti-Aliasing (TAA)

Временное сглаживание — общий термин для различных временных методов. Не ограничен конкретным производителем.

Метод включает в себя алгоритм на основе шейдера, который объединяет два кадра с использованием векторов движения для определения места выборки предыдущего кадра, является одним из наиболее распространённых алгоритмов улучшения изображения, используемых сегодня.

Временное приблизительное сглаживание — Temporal approXimate Anti-Aliasing (TXAA)

Метод предназначен для видеокарт серии Nvidia GeForce GTX 600 и выше.

Техника в стиле кино предназначена для уменьшения временного искажения (ползание и мерцание, наблюдаемые в движении во время игры).

Метод сочетает в себе грубую мощь MSAA со сложными фильтрами, аналогичными тем, которые используются в фильмах с использованием компьютерной графики для получения гладкого изображения.

Временное искажение вызвано тем, что частота дискретизации (число кадров в секунду) сцены слишком мала по сравнению с скоростью преобразования объектов внутри сцены. Из-за этого объекты кажутся прыгающими или появляются в каком-то месте вместо того, чтобы создавать впечатление плавного движения к ним. Во избежание артефактов искажения частота дискретизации сцены должна быть как минимум в два раза выше, чем у самого быстро движущегося объекта. Поведение затвора в испытательной выборке (обычно камеры) сильно влияет на наложение, поскольку общая форма экспозиции с течением времени определяет систему с ограниченной полосой перед дискретизацией, что является важным фактором при сглаживании. Типичный пример временного сглаживания в кино — это появление колес транспортного средства, движущихся назад, так называемый эффект вагонных колёс.

Ниже вы можете увидеть сравнение нескольких режимов: без сглаживания, FXAA, SMAA и TXAA

Временная избыточная выборка сглаживания — Temporal Super-Sampling Anti-Aliasing (TSSAA)

Данный метод также известен как TMAA.

В данном случае сглаживание применяется не только к текущему кадру, но и к некоторым кадрам, которые были отрисованы ранее, восстанавливая старые положения пикселей и используя их скорость. Это создаёт более плавные и кинематографические сцены в игре, лишь немного увеличивая нагрузку на видеокарту.

В отличии от TXAA, TSSAA не привязан к конкретному производителю и работает для всех видеокарт. Данный метод сглаживания был применён в World of Tanks с версии 9.9. В данной игре он поделился на две версии:

TSSAA-LQ — это более лёгкий вариант нового метода сглаживания, использующий меньшее количество предыдущих кадров во время обработки изображения.

TSSAA-HQ — метод сглаживания высочайшего качества. Даже если у вашего компьютера недостаточно производительный процессор, вы можете не заметить разницы в производительности между HQ и LQ, т. к. основная нагрузка ложится на видеокарту.

Ниже вы можете увидеть сравнение изображения: без сглаживания, FXAA, TSSAA-LQ и TSSAA-HQ.

Методы реконструкции

Сглаживание с использованием методов реконструкции — попытка снизить нагрузку на графический процессор за счёт рендеринга с более низким разрешением, затем масштабирования до выходного разрешения с одновременным сглаживанием.

Сглаживание гибридной реконструкции — Hybrid Reconstruction Anti-Aliasing (HRAA)

Данный метод — гибридное решение аппаратной выборки, постобработки, временной обработки и анализа. Сглаживание было разработано Ubisoft Montreal и применено в Far Cry 4. Метод основан на лучших элементах постобработки, равен SMAA с точки зрения четкости изображения в статических моментах при попытке устранить мерцание, которое вызвано отсутствием временной выборки.

На практике на PS4 HRAA достаточно успешно обрабатывает неровности, избегая остаточного размытия текстуры. Данная проблема присутствует при использовании популярного метода FXAA. С геометрическими искажениями трудно справиться и при работе с конечной целью растеризации субпиксельные элементы тщательно очищаются. В неподвижных изображениях игра сохраняет резкость во всех нужных местах. Вторая же цель метода — улучшить работу сглаживания в движении. Высококонтрастные элементы, такие как промежутки между листвой деревьев (типичная жертва временного мерцания), выигрывают от смешивания текущего и предыдущего кадров, чтобы уменьшить визуальные помехи. Конечным результатом является очень небольшое мерцание, напоминающее метод TXAA, используемый на ПК.

Ниже вы можете увидеть пример работы метода: без сглаживания, со сглаживанием, со сглаживанием и увеличением резкости.

Избыточная выборка при помощи глубокого обучения — Deep Learning Super-Sampling (DLSS)

Метод — эксклюзив видеокарт Nvidia RTX.

DLSS эмулирует избыточную выборку с использованием нейронной сети для вывода дополнительных деталей поверх внутриигровой отрисовки, сопоставляя его с эталонным изображением, которое было отрисовано с использованием избыточной выборки 64x (64xSS).

В то время, как TAA выполняет отрисовку с конечным целевым разрешением, затем объединяет кадры и вычитает детали, DLSS снижает количество ресурсов необходимых для отрисовки, используя меньшее количество выборок, тем самым практически не влияя на конечную производительность, т. к. для сглаживания используются тензорные ядра.

DLSS использует 2/3 от окончательного разрешения для отрисовки, а затем масштабирует его до полного разрешения.

DLSS 2X — единственный метод, который может отрисовать разрешение игры таким же, как выходное разрешение.

Ниже вы можете рассмотреть примеры работы метода.

Ниже один из примеров различия в качестве DLSS, кроме этого вы можете посмотреть подробное видео по DLSS у нас на Youtube – канале.

FidelityFX супер разрешение — FidelityFX Super Resolution (FSR)

В основе FSR лежит передовой алгоритм, который обнаруживает и воссоздаёт края с высоким разрешением из исходного изображения. Эти края с высоким разрешением являются критическим элементом, необходимым для превращения текущего кадра в изображение «супер разрешения».

FSR обеспечивает постоянное качество масштабирования независимо от того, находится ли кадр в движении или нет, что может обеспечить качественные преимущества по сравнению с другими типами масштабирования.

FSR состоит из двух основных этапов:

• Этап масштабирования называется гранично-адаптивной пространственной повышающей дискретизации (EASU — Edge-Adaptive Spatial Upsampling), который выполняет реконструкцию краёв. На этом этапе входной кадр анализируется, и основная часть алгоритма обнаруживает изменение градиента смотря на отличия соседних градиентов из набора входных пикселей. Интенсивность изменения градиента определяет веса, применяемые к реконструированным пикселям на конечном разрешении экрана.
• Этап повышения резкости называется активной контрастно-адаптивной резкостью (RCAS — Robust Contrast-Adaptive Sharpening), который извлекает детали пикселя из масштабированного изображения.

У FSR также есть вспомогательные функции для преобразования цветового пространства, шумов и сопоставления тонов, помогающие интегрировать его в общие конвейеры отрисовки, которые используются в современных играх.

FSR FidelityFX супер разрешение ищет изменение градиента в исходном изображении для восстановления краев высокой четкости при повышении разрешения.

Сравнение качества сглаживания в разных сценах

Теперь рассмотрим несколько примеров разных видов сглаживания для сравнения.

Выводы

Подводя итоги, обращаем ваше внимание на то, что некоторые методы остались за кадром, некоторые со временем улучшаются. Как вы могли видеть, все методы преследуют одинаковые цели. Зачастую это избавление от «неровностей» и «лесенок» на изображении. Кто-то скажет, да я ничего подобного не вижу и зачем мне нужно сглаживание, и он будет по-своему прав. Также необходимо отметить, что практически все методы снижают итоговую производительность и требуют некоторых ресурсов для их реализации. Конечно, некоторые используют малое количество, другие и вовсе показывают нам производительность выше, чем оригинальная игра (методы реконструкции), и такие методы всё чаще появляются в играх. Также производители игры не всегда включают разные виды сглаживания в игры и хорошо, если будет добавлен хотя бы 1 вид, который хоть как-то улучшает изображение.

Графические настройки в играх — что такое Полноэкранный режим, Сглаживание, Вертикальная синхронизация, Затенение и другие параметры

В современных играх всё чаще внедряются различные настройки, которые призваны улучшить графику и производительность. Помимо специальных возможностей для слабовидящих, также существуют некоторые важные параметры изменения графики. В этом руководстве мы подробно расскажем о распространённых графических настройках, которые часто используются в играх.

Чем отличаются Полноэкранный режим, Оконный режим и Оконный без рамок

На текущий момент режимы делятся на три вида:

1. Полноэкранный (Fullscreen) — приложение отображается на весь экран.
2. Оконный (Windowed) — игра появляется в окне с рамками.
3. Без рамок (Borderless) — оконный режим без рамок (внешне похож на полноэкранный, но работает как оконный).

Полноэкранный режим

В полноэкранном режиме операционная система Windows предоставляет игре контроль над процессами, отображаемыми на экране. В этой вариации используется полная производительность системы, а на её работу выделяются все доступные ресурсы. Пользователи смогут настроить частоту обновления дисплея и воспользоваться программными модулями V-Sync или G-Sync.

Полноэкранный режим

Главные минусы — блокировка курсора мыши в текущем окне и отсутствие возможности быстро переключиться на другой экран или приложение. При любом вмешательстве сторонних программ, например, для работы со скриншотами, окно с игрой будет свёрнуто.

Оконный режим

В оконном режиме пользователю доступно свободное перемещение между приложениями, но на игру будет выделено меньше ресурсов, поэтому её производительность окажется гораздо ниже: возможны падения FPS и частые лаги на слабых устройствах. К тому же программа получит жёсткое ограничение по частоте кадров и многим полезным технологиям, а все изменения цветовой гаммы изображения придётся выполнять только на мониторе.

Оконный режим

Оконный без рамок

При использовании этой настройки изображение полностью растянется по размеру рабочего стола, но сохранит все недостатки и преимущества оконного режима. Пользователь сможет свободно переключаться между окнами, но многие полезные функции окажутся недоступными.

Мы рекомендуем пользоваться «Полноэкранным режимом» практически во всех играх, так как с ним открывается доступ к тонкой настройке изображения, вертикальной синхронизации и другим программным модулям. Конечно, производительность будет зависеть от каждой отдельной игры и конфигурации вашего железа.

Как работает Сглаживание

Данная функция устраняет эффект ступенчатости объектов. Отключив этот параметр, вместо гладкого изображения пользователи станут замечать пиксели, а картинка покажется нечёткой. Среди всех типов сглаживания выделяют вариации рендеринга и постобработки. Первые перерабатывают изображение в процессе построения, а вторые накладывают эффект на готовый кадр. Ниже указаны основные варианты сглаживания в играх:

SSAA (SuperSample Anti-Aliasing) — простой и эффективный способ, который может повлиять на производительность игры. От используемой кратности сглаживания задействуется разное количество ресурсов. Прорисовка изображения происходит в более высоком разрешении, например, в 4K для FullHD. После выполнения операции картинка сжимается до используемых размеров, происходит усреднение пикселей по цвету и пропадает эффект «мыльности». Технология неэффективна для разрешений выше 1920х1080.

Вариации сглаживания — MSAA, FXAA. TAA и CXAA

MSAA (MultiSample Anti-Aliasing) — доработанный метод SSAA, который использует лишь часть кадров с объектами и не так сильно влияет на производительность. Процесс сглаживания такой же, поэтому при большом количестве объектов прорисовка задействует дополнительные ресурсы системы. На мощных видеокартах не вызывает эффект «мыла», однако на слабом железе не стоит устанавливать больше двукратного сглаживания (2X).

CSAA (Coverage Sampling Anti-Aliasing) и CFAA (Custom-Filter Anti-Aliasing) — аналоги MSAA от NVIDIA и AMD, которые при обработке задействуют соседние пикселей и используют примерно в два раза меньше ресурсов компьютера. Эффекта «мыла» почти нет. Процесс проработки довольно сложный, поэтому сегодня разработчики стараются не реализовывать подобные варианты сглаживания в новых играх.

Вариации сглаживания — FXAA, SMAA, TAA, MSAA

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing) — не требующий больших ресурсов способ, при котором происходит усреднение цветов соседних пикселей. Благодаря этому появляется очень заметный эффект «мыла», но нагрузка на оборудование снижается, а потери FPS составят не более 1-2 кадров. Если в игре нет этого метода сглаживания, обладатели видеокарт GTX и RTX от NVIDIA могут принудительно активировать его в панели управления.

MLAA (MorphoLogical Anti-Aliasing) — аналог FXAA от Intel, который использует только ресурсы процессора и значительно снижает нагрузку на видеокарту, так как начинает работать после рендеринга кадра. В этом случае на изображении выделяются области с резкими цветовыми переходами, на которых впоследствии будут заменены определённые оттенки. Несмотря на сниженный эффект «мыла», данный способ редко можно встретить в современных играх, потому что FXAA проще использовать при разработке.

SMAA (Subpixel Morphological Anti-Aliasing) — синергия технологий FXAA и MLAA, которая задействует ресурсы видеокарты и, помимо отличий в цветовой гамме, учитывает и яркость пикселей. Часто появляется в играх, для работы этой вариации сглаживания не нужно мощное железо.

Вариации сглаживания — MSAA, TAA, FXAA и SMAA

TXAA или TAA (Temporal Anti-Aliasing) — разработка компании NVIDIA. Технология не только устраняет эффект «лесенки», но и убирает лишнее дрожание объектов. В работе используются алгоритмы MSAA и SMAA, а также анализируются предыдущие кадры. Отлично сглаживает статичные объекты, но задействует огромное количество ресурсов при обработке движущихся объектов.

DSR (Dynamic Super Resolution) — базовая технология от NVIDIA, доступная в панели управления. Алгоритм работает по схожим с SSAA принципам. Позволяет сделать скриншоты в высоком разрешении, но при отсутствии оптимизации алгоритмов от разработчиков в играх изменяет чувствительность мыши и игровой интерфейс.

DLSS (Deep Learning Super Sampling) — революционная технология от NVIDIA, которую в играх часто выносят отдельным параметром. Алгоритм при помощи нейронных сетей сглаживает изображение без затраты системных ресурсов. Метод полностью убирает эффекты «лесенки» и «мыла», а значение FPS сохраняется на высоком уровне. Технология есть только на видеокартах серии RTX и на текущий момент поддерживается не во всех играх. Ознакомиться с подробной инструкцией о работе DLSS можно в нашем отдельном материале.

FSR (FidelityFX Super Resolution) — аналог DLSS от AMD. Метод основан на временном масштабировании изображения в реальном времени. Это позволяет «растянуть» низкое разрешение до высокого. Технология намного проще, поэтому активно внедряется в новых играх.

Что такое Фильтрация текстур. Как работает анизотропная и трилинейная фильтрации

Наиболее распространённый параметр в играх, который также иногда называется «Анизотропная фильтрация». Эта технология увеличивает чёткость объектов на дальнем расстоянии и помогает улучшить качество прорисовки текстур на различных поверхностях, расположенных под углом. Существуют вариации с поточечной выборкой, билинейной и трилинейной фильтрациями, однако на современных компьютерах в большинстве случаев применяется анизотропная.

Пример трилинейной и анизотропной фильтраций

В игровых параметрах можно изменить коэффициент фильтрации (2x, 4x, 8x и 16x). Выбранное значение определяет количество используемых текселей (пиксель текстуры трёхмерного объекта) при обработке изображения. Чем больше значение, тем качественнее будет картинка. Данный параметр также влияет на производительность системы, однако современные видеокарты справляются с алгоритмами анизотропной фильтрации без особых проблем.

Зачем нужна и как включить Вертикальную синхронизацию

Почти во всех играх есть параметр вертикальной синхронизации — V-Sync. Технология приравнивает частоту кадров в игре к частоте обновления монитора или телевизора. Это помогает избавиться от «разрывов» изображения и снизить нагрузку на видеокарту. Для получения таких результатов вертикальная синхронизация фиксирует необходимое для прорисовки количество кадров. Например, для монитора с частотой обновления 60 Гц видеокарта подгрузит только 60 кадров.

Несмотря на все плюсы, технология приводит к задержке в отклике между манипулятором и игровым персонажем. В этом случае герой на экране может двигаться неспешно или не сразу начать выполнять команды.

Подобную функцию рекомендуется включать в одиночных играх, где важна плавность картинки без разрывов. В мультиплеерных проектах, где от пользователя требуется моментальная реакция на происходящие события на экране, от вертикальной синхронизации лучше отказаться. Избавиться от разрывов помогут мониторы с высокой частотой обновления, а также программные модули G-Sync от NVIDIA и FreeSync от AMD. Подробнее об этих технологиях можно прочитать в специальной статье.

Как настраиваются облака, тени, туманы и отражения в играх

Детальная настройка теней

Детальная настройка каждого параметра позволит добиться наилучшей производительности. Чаще всего все опции выносятся в один параметр:

1. Освещение (Lighting) — влияет на отражение объектов, качество бликов и блеска предметов.
2. Тени (Shadows) — добавляют объёмности и реалистичности объектам на экране.
3. Детализация объектов, частиц и текстур (Detailing objects, particles and textures) — позволяет выбрать разрешение окружающих предметов, природы и живности.

Обратите внимание, что бывают и исключения. На примере Cyberpunk 2077 видно, как разработчики расширили стандартный функционал настроек и позволили игрокам самостоятельно выбирать различные параметры. Пользователи могут изменить:

1. Контактные тени (Contact Shadows) — отвечают за качественную обработку теней и добавление деталей, которые недоступны при стандартных настройках.
2. Улучшенное освещение геометрии лиц (Improved Facial Lighting Geometry) — повышает точность лицевой анимации.
3. Качество объектов для локальных теней (Local Shadow Mesh Quality) — определяет уровень детализации объектов, которые используются для создания теней, и обеспечивает соответствие между тенью и источником света.
4. Качество локальных теней (Local Shadow Quality) — обозначает уровень детализации теней от искусственных источников света.
5. Диапазон каскадных карт теней (Cascaded Shadows Range) — определяет, насколько далеко видны тени от солнца.
6. Разрешение каскадных карт теней (Cascaded Shadows Resolution) — отвечает за уровень детализации теней от солнца.
7. Разрешение дальних теней (Distant Shadows Resolution) — обозначает уровень детализации теней удалённых объектов.
8. Разрешение объёмного тумана (Volumetric Fog Resolution) — определяет качество тумана, облаков пыли и других частиц в воздухе вокруг игрока и обеспечивает реалистичные лучи света и цветовые переходы в сценах.
9. Максимум динамических декалей (Max Dynamic Decals) — определяет количество одновременно освещаемых динамических декалей.
10. Качество отражений (Screen Space Reflections Quality) — определяет уровень детализации отражений, их качество и гладкость.
11. Качество подповерхностного рассеивания (Subsurface Scattering Quality) — устанавливает детализацию освещения кожи.
12. Рассеянное затенение (Ambient Occlusion) — обеспечивает естественные тени в областях, где они могут отображаться неправильно, а свет блокируется геометрией окружения.
13. Точность цветопередачи (Colour Precision) — обозначает общее качество изображения и гладкость цветовых переходов.
14. Качество объёмных облаков (Volumetric Cloud Quality).
15. Качество отражений в зеркалах (Mirror Quality).
16. Уровень детализации изображений (Level of Detail).

Что такое Затенения и Рассеяние света. Чем отличаются технологии SSAO, HBAO, HBAO+, HDAO, VXAO и RTX

• 
• 

Во многих играх встречается настройка Ambient Occlusion, или «Рассеяние света». Это технология построения затенений, с помощью которой можно добиться реалистичного отображения объектов в сцене. Классическая версия не подходит для вычислений в реальном времени, поэтому были разработаны технологии, опирающиеся на данный параметр. Рассчитать его на примере реальной жизни невозможно, однако существуют максимально приближенные алгоритмы. Для работы технологии необходимо мощное оборудование. Рассмотрим подробнее каждый вид построения затенений:

1. SSAO (Screen Space Ambient Occlusion) — первая технология, которая пришла в видеоигры. После конструирования геометрии алгоритм получает информацию обо всех объектах и производит необходимые вычисления для построения затенений. Определяется глубина каждого пикселя и вычисляется количество преград на пути источника освещения при помощи нескольких выборок.
2. HBAO (Horizon Based Ambient Occlusion) — доработанная версия SSAO от NVIDIA, основанная на физической модели. Количество выборок увеличивается, потребляя больше системных ресурсов. При расчётах рендеринга используются кадры с низким разрешением, поэтому появляется мерцание изображения.
3. HBAO+ — доработанная версия HBAO, в которой избавились от надоедающих мерцаний. В качестве действующего алгоритма применяется шахматный рендеринг, который учитывает результаты с предыдущих кадров. Это позволяет сохранить исходное разрешение изображения и снизить нагрузку на оборудование.
4. HDAO (High Definition Ambient Occlusion) — разработка от AMD, алгоритм которой достигает схожих результатов с HBAO. Как показывает практика, выявить явного лидера и заметить разницу между ними в играх довольно трудно.
5. VXAO (Voxel Based Ambient Occlusion) — технология опирается на воксели вместо пикселей, как в предыдущих вариациях Ambient Occlusion. Она позволяет получить более достоверное затенение.

• 
• 

На смену этим параметрам вместе с видеокартами серии RTX от NVIDIA пришла технология трассировки лучей (Ray Tracing). Революционная разработка компании не относится к Ambient Occlusion, использует совершенно другую физическую модель. Она применяет новые алгоритмы моделирования света, которые позволяют добиться наиболее реалистичных отражений. При использовании соответствующей видеокарты в играх можно включить этот параметр, а при наличии глубокой настройки выбрать качество теней, освещения и отражений.

Дополнительные и второстепенные графические настройки в играх

Помимо основных параметров, в играх встречаются и дополнительные настройки, которые значительно не влияют на производительность компьютера. Ниже мы кратко перечислим некоторые из них:

Угол обзора (Fov) — позволяет настроить видимую область перед игроком.

Зернистость (Film Grain) — имитирует эффект старой плёнки, придаёт изображению лучшую чёткость и большую реалистичность. Необязательный параметр, который можно отключить при желании.

Свечение (Bloom) — повышает интенсивность источников света и создаёт засветы на изображении. В большинстве игр картинка выглядит лучше без этого параметра.

Глубина резкости (Depth of Field) — создаёт небольшое размытие объектов на фоне, чтобы повысить кинематографичность изображения.

Размытие в движении (Motion Blur) — размывает фон без изменения объекта. Чаще всего встречается в шутерах. В этом случае оставшаяся часть изображения будет расплываться при перемещении камеры.

Блики (Lens Flare) — активирует эффекты бликов на линзах и выделяет особо яркие источники света.

Хроматическая аберрация (Chromatic aberration) — смягчает контуры объектов при помощи искажения цвета (добавляются красные и синие оттенки) и позволяет сделать изображение кинематографичным. В большинстве случаев не подходит для динамичных игр.

Уникальные графические настройки

В некоторых играх можно выделить особенные параметры, которые не встречаются в других проектах. Чаще всего у таких настроек дополнительное описание, массовый пользователь в большинстве случаев не знаком с ними. В качестве примера можно выделить некоторые технологии из Hunt: Showdown:

Полноэкранное сглаживание что это

1. когда применяются в момент формирования и построения сцены.
2. когда используется фильтр к уже готовому изображению (постобработка).

При чем, одновременно можно использовать оба метода сразу. Какой выбрать исходя из эстетических соображений и ресурсов видеокарты, решать конечно индивидуально.

Начнем с того, что AA (Anti-Aliasing, Сглаживание) — способ устранения «ступенчатости» на краях объектов, линий, которые находятся под наклоном и не являются ни строго вертикальными и ни строго горизонтальными. Особенно «лесенка» заметна на стыках полигонов с разными цветами.
В играх может использоваться, когда видеокарте не хватает мощности для вывода изображения в высоком разрешении, где все детали плавные и приятны глазу. Если AntiAliasing отрабатывает хорошо и качественно, то из-за этого страдает производительность, падает фпс в играх. Если сглаживает плохо, то страдает графика, появляется замыливание картинки, артефакты. Поэтому, если есть возможность играть при высоком разрешении и фпс при этом падает не на много, не включайте AA, играйте на высоком. Так же из особенностей, сглаживание «лесенки» может быть включено на уровне настроек видеокарты и при этом еще и на уровне приложений. Эффект при этом «усиливается», если используется первый и второй тип сглаживания. Поэтому если собрались испытывать антиальясинг, убедитесь чтобы оно было включено где то в одном месте, дабы не получить замыленность.

Первый тип

Влияние на фпс прямое, в зависимости от метода и пропускной способности видеопамяти.

SSAA (SuperSample Anti-Aliasing, Избыточная выборка сглаживания) — Самое тяжелое, но и самое качественное и жутко нагружающее видеокарту. В ускорителях применяется регулярная маска размером от 2×1 до 4×4. От этого и появляется нагрузка, при разрешении 1920×1440 и маске 2х2 строится кадр с разрешением 3840х2880 (что требует памяти в 4 раза больше), после этого, усредняются цвета всех суб-пикселей в маске и уже после кадр сжимается и подается на вывод на экран в исходном разрешении.
Существовала технология в основном до DirectX 8, пока не появился MSAA. Из-за большого влияния на фпс от него отказались. Но так как мощность видеокарт перманентно росла, NVIDIA его вернули в строй и используется для игр с поддержкой DX9, DX10, DX11.
Хотите 60 фпс? Тогда сами сможете прикинуть под какой нагрузкой будет работать видеоадаптер. Однако, от картинки вы получите наслаждение. Данный метод рекомендуется обладателям производительных видюх для современных игр.

MSAA (MultiSample Anti-Aliasing, Множественная выборка сглаживания) — пришел на смену SSAA, потребляя меньше ресурсов, но и результат дает немного другой. Изображение по-прежнему рендерится в большем разрешении, но производительность достигнута за счет AA только краев объекта, а не всей картинки как в SSAA. Из минусов, на прозрачных полигонах (стекла, вода..) данный метод не работает, поэтому лесенку иногда можно лицезреть. И так как сглаживается только часть изображения, то можно наблюдать еще и артефакты. Плюс несовместимость с методом отложенного освещения. Нужно помнить, что MSAA выгоднее юзать на низких разрешениях. Чем оно выше, тем накладнее по ресурсам. Так же рекомендуется обладателям топовых видеокарт, с большим количеством видеопамяти.

CSAA (Coverage Sampling Anti-Aliasing, Выборка сглаживания с перекрытием) — это продолжение эволюции SSAA->MSAA->CSAA, который сохранил совместимость с алгоритмами используемых в железе. Улучшение достигнуто за счет того, что в буфер кадра передается еще информация о субсэмпле с соседнего пикселя. Что в итоге помогает рассчитать более качественное сглаживание.
При равных уровнях (4,8..) CSAA и MSAA, качество кадра всегда будет у CSAA выше, а по производительности они друг другу не будут уступать.

Другими словами:
SSAA — сглаживает всю сцену
MSAA — сглаживание происходит только по краям объектов
CSAA — за счет добавления сэмплов перекрытия, сглаживание краев объектов происходит с учетом соседних пикселей. Т.е. тут сделан упор на качество кадра, практически при том же уровне уровне нагрузки на видеокарту, что и у MSAA.

FSAA (Full Scene Anti-Aliasing, Полноэкранное сглаживание) — То же что и SSAA, но от AMD и с небольшими отличиями.

QCSAA (Quality Coverage Sampling Anti-Aliasing, Выборка сглаживания с перекрытием) — не трудно догадаться, что это улучшенная версия CSAA, только использует вдвое больше сэмплов для анализа

EQAA (Enhanced Quality Anti-Aliasing, Сглаживание повышенного качества) — У NVidia — CSAA, у AMD — EQAA. Отличаются положениями сэмплов и в зависимости от режима их количеством.

AAA (Adaptive Anti-Aliasing, Адаптивное сглаживание) — Как известно у MSAA есть проблема при сглаживании краев на прозрачных объектах. Данный способ призван устранить такую проблему. Является синергией мультисемплинга (MSAA) и суперсемплинга (SSAA). Как можно догадаться, данный вид ресурсоемок и рекомендуется обладателям топ карт. Используется у AMD.

TrAA (Transparency Anti-Aliasing, Прозрачное сглаживание) — тоже что и AAA, только от NVIDIA.

TrAAA (Transparency Adaptive Anti-Aliasing, Адаптивное Прозрачное сглаживание) — см. TrAA

TrMSAA (Transparency Multi-Sampling Anti-Aliasing, Прозрачная множественная выборка сглаживания) — использует краевой метод (MSAA) для прозрачных объектов. Разновидность TAAA. Может обозначаться как TMAA

TrSSAA (Transparency Super-Sampling Anti-Aliasing, Прозрачная полноэкранная выборка сглаживания) — использует полноэкранное сглаживание (SSAA) для прозрачных объектов. Разновидность TAAA. Может обозначаться как TSAA

OGSSAA (Ordered Grid SuperSampling Anti-Aliasing, Избыточная выборка сглаживания с упорядоченной решеткой) — Классический SSAA в котором используется решетка с упорядоченной выборкой, выровненная по вертикали и горизонтали.

RGSSAA (Rotated Grid SuperSampling Anti-Aliasing, Избыточная выборка сглаживания с повернутой решеткой) — Все тот же SSAA, с уточнением расположения решетки наклоненной под определенным углом. Данный метод показывает качество немного лучше, чем OGSSAA, при почти горизонтальных или вертикальных краях объектов (слегка наклоненных).

SGSSAA (Sparse Grid SuperSampling Anti-Aliasing, Избыточная выборка сглаживания с разряженной решеткой) — выборки располагаются на регулярной сетке, как в OGSSAA. Но выборка производится лишь на некоторых узлах сетки. Здесь заложен компромиссный подход между производительностью и качеством изображения. Метод используется у NVidia

JGSSAA (Jittered Grid Super-sampling Anti-aliasing, Избыточная выборка с искаженной решеткой) — каждый пиксель так же разбивается на субпиксели, но выборка сэмплов располагается случайно (Стохастическая) или со смещением внутри субпикселя.

HRAA (High-Resolution Anti-Aliasing, Полноэкранное сглаживание для высоких разрешений) — метод полноэкранного сглаживания в NVIDIA с 5-ю сэмплами. Качество как 4xSSAA, по нагрузке как 2xSSAA.

HRAA (Hybrid Reconstruction Anti-Aliasing, Гибридное сглаживание) — решение использующее лучшие практики, на основе краевого метода (MSAA, CSAA), постобработки с аналитикой и временного антиалиасинга.

EDAA (Edge Detect Anti-Aliasing, Краевое сглаживание) — так же краевой метод + обсчитываются контрастные переходы еще и на объектах и текстурах. Что в итоге сильнее садит fps. Условно можно назвать это аналогом CSAA, только от AMD. Это разновидность CFAA, описанного ниже.

CFAA (Custom Filter Anti-Aliasing, Специализированные фильтры сглаживания) — Детище AMD. Включает в себя 4 фильтра: box, narrow-tent, wide-tent, edge-detect. Каждый фильтр, это разный подход к реализации того же MSAA.
box — стандартный подход к MSAA
narrow-tent — аналог CSAA
wide-tent — так же аналог CSAA, только количество субпикселей больше в два раза
edge-detect — при проходе фильтра edge detection по отрендеренному изображению, для определенных им пикселей, которые определяются как границы полигонов или резкие цветовые переходы, используется более качественный метод антиалиасинга с большим количеством сэмплов, а для остальных пикселей с меньшим.

QAA ( Quincunx Anti-Aliasing, Шахматное сглаживание ) — метод от NVidia, в основе которого лежит учет не только своих субпикселей, но и данные берутся от соседних. При этом, при расчете финального цвета, свой сэмпл имеет вес больше, чем данные с соседних. В расчет берется 5 точек. По качеству 2xQSAA, приблизительно так же выглядит как 4xMSAA.

FAA (Fragment Anti-Aliasing, Частичное Сглаживание) — разработана компанией Matrox. Сглаживание применяемое к краям объектов. Отличие от SSAA и MSAA, в том, что края и сами объекты не увеличиваются в несколько раз по маске. Каждый пиксель делится на 16 частей и если покрытие полное, то пиксель отправляется в кадровый буфер, если неполное, то уходит в отдельный буфер. Такой пиксель считается фрагментированным, при чем в дальнейшем над ним проводится анализ и он видоизменяется. Такая реализация очень сильно экономит ресурсы видеокарты. Но есть и проблема, алгоритм определения краев не всегда корректно обнаруживает те самые края. Проблема с прозрачными объектами во всей красе.

TXAA (Temporal approXimate Anti-Aliasing, Временное приблизительное сглаживание) — технология от Nvidia, которая использует основу MSAA. В формуле расчета используется время, данные по пикселям из предыдущих кадров и данные из обрабатываемой сцены. После чего происходит усреднение по цвету. Это позволяет избавиться от мерцания и дерганья объектов в игре. Вдали дает качественную картинку, однако немного мылит близкие объекты и требования к ресурсам почти как для MSAA, хотя качество при тех же значениях лучше.
Со слов производителя, TXAA 2x сравнимо по качеству с 8xMSAA, но при по затратам производительности сопоставимо как с 2xMSAA, а TXAA 4x выше по качеству чем 8xMSAA, но по затратам производительности сопоставимо как с 4xMSAA. Отлично подходит для сглаживания в динамике.

TSSAA (Temporal Super Sampling Anti-Aliasing, Временная избыточная выборка сглаживания) — Этот метод, что и TXAA, только не привязан к видеокартам NVIDIA и завязана на суперсэмплинг.

Второй тип
Влияние на фпс слабое. Так называемые методы пост-обработки, когда сглаживание происходит в момент вывода изображения на экран.

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing, Быстрое приблизительное сглаживание) — разработка NVidia. Из названия видно, что это более производительное сглаживание по-сравнению с традиционным MSAA. Алгоритм использует простой способ обнаружения разрыва цветов фигур. В момент вывода изображения на экран усредняются по цвету все соседние пиксели. Это не нагружает видеокарту, но жутко мылит кадр. Далекие и затуманенные объекты в игре будут почти не узнаваемы. Такое сглаживание имеет смысл включать на слабых машинах, ноутбуках, нетбуках и прочих эконом вариантах.

MLAA (MorphoLogical Anti-Aliasing, Морфологическое сглаживание) — условный аналог FXAA. Методика придумана компанией Intel. Алгоритм, ищет пиксельные границы на каждом кадре, похожие на Z, L и U буквы и смешивает цвета соседних пикселей, входящих в каждую такую часть. Алгоритм переведен на использование процессора, а не GPU. Отсюда можно рекомендовать его обладателям слабых видеокарт и с более менее производительным процессором. Из-за более сложного алгоритма изображение получается более качественным, чем с FXAA. Имеется реализация у AMD, но технически может использовать и NVidia. Есть проблема: сглаживание не отрабатывает на прозрачных текстурах. Поэтому в довесок этой постобработки нужно подключать еще и TrAA для улучшения изображения. Время обработки занимает 0,9 мс. Так же есть методики MLAA реализованные на GPU.

SRAA (Subpixel Reconstruction Anti-Aliasing, Субпиксельное восстанавливаемое сглаживание) — новый двухпроходный алгоритм от NVidia. SRAA очень схожа с MLAA , но работает с буферами глубины и картами нормалей, из-за чего лучше определяет границы для сглаживания и затененные края. Время выполнения в целом очень низкое, основное время в алгоритме уходит на обработку затенения. На выходе могут появляться артефакты. Для сравнения на сглаживание изображения с разрешением 1280×720 методом SSAA уходит около 5-10 мс, а у SRAA примерно 1,8 мс.

SMAA (Enhanced Subpixel Morphological Anti-Aliasing, Субпиксельное морфологическое сглаживание) — комбо из MSAA/SSAA и MLAA. По сути несколько улучшенный MLAA с добавлением локального контраста и поиском паттернов. Иногда может добавляться еще и временная избыточная выборка. Ресурсов потребляет больше чем MLAA, но задействует при этом видеокарту, а не процессор.
Можно встретить разновидности:

• SMAA 1x : классический алгоритм SMAA, включающий точный поиск расстояний, работа с локальным контрастом для определения краев, геометрических объектов и поиск диагональных линий. Время обработки занимает 1,02 мс.
• SMAA T2x : SMAA 1x +техники из TSAA. Время обработки занимает 1,32 мс.
• SMAA S2x : SMAA 1x +техники из MSAA. Время обработки занимает 2,04 мс.
• SMAA 4x : SMAA 1x +техники из SSAA/MSAA и TSAA/TMSAA. Время обработки занимает 2,34 мс.

CMAA (Conservative Morphological Anti-Aliasing, Консервативное морфологическое сглаживание) — среднее между FXAA и SMAA 1x. Идеально подходит для слабых и средних графических процессоров. Отличие от FXAA происходит за счет обработки линий краев длиной до 64 пикселей. Используется алгоритм, с обрабатыванием только симметричных разрывов цветов, чтобы избежать ненужного размытия. Отличие от SMAA 1x происходит за счет менее полного сглаживания объектов, т.к. обрабатывается меньше типов фигур и обладает повышенной временной стабильностью, т.е меньше мерцаний объектов.

MFAA (Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing, Мультикадровое сглаживание) — производится выборка двух сэмплов для каждого пикселя из текущего кадра и двух сэмплов из предыдущих, после чего применяетя фильтр. MFAA, по сути, соответствует 2xMSAA по нагрузке на видеокарту, но даёт качество картинки на уровне 4xMSAA. При этом этот метод работает примерно на 30 процентов быстрее. Падение производительности из-за фильтра минимальное. Для MFAA необходим определенный уровень частоты кадров, чтобы сглаживание можно было рассчитывать на основе двух кадров. NVIDIA утверждает, что частоты кадров 30-40 fps должно быть достаточно.

GPAA (Geometric Post-process Anti-Aliasing, Сглаживание с геометрической постобработкой) — в работе техники заложено копирование буфера с отрендеренными данными и повторной обработки ребер.

GBAA (Geometry Buffer Anti-Aliasing, Сглаживание с буфером геометрии) — усовершенствованный GPAA, в котором границы обрабатываются несколько иначе. За счет чего улучшена производительность.

Остальные методы

За бортом остались менее известные способы, относящиеся и к первому и второму типу. Ссылки на них приводятся в ознакомительных целях.