Hvis du nogensinde har kigget på grafikindstillingerne i videospil, har du sikkert bemærket anti-aliasing-indstillingen. Og selv om andre indstillinger som f.eks. renderingsafstand eller skyggekvalitet er ret intuitive, har du måske svært ved at forstå, hvad anti-aliasing er.
Hvis du er fan af computerspil, har du sikkert på et tidspunkt været nødt til at håndtere en GPU, der ikke er kraftig nok til dine yndlingsspil. Måske troede du, at dit nye spil ville have en enorm storhed og imponerende detaljerigdom. I stedet ligner det 8-bit Super Mario Bros.
De blokagtige, pixelerede kanter, som du ser i pc-spil, kaldes normalt “jaggies”. I de fleste tilfælde kan du slippe af med dem ved at øge skærmopløsningen. Men det er ikke muligt for alle gamere. Hvis du har en gammel GPU, eller hvis din GPU ikke er designet til spil, vil du ikke kunne nå højere opløsninger uden alvorlige nedgangstider i spillet.
I denne artikel vil vi forklare dig, hvad anti-aliasing betyder.
Hvorfor har vi brug for anti-aliasing i spil
Skærmens struktur er en matrix af firkantede pixels. Det er let at gætte, at i dette tilfælde vil kun vandrette og lodrette linjer blive tegnet helt korrekt. Så snart computeren forsøger at tegne en skrå linie, opstår der pixeludhulninger.
Dette problem kan løses ved at anskaffe en skærm med en højere opløsning. Hvis du ikke har en moderne GPU, skal du sandsynligvis også opgradere den, hvis du ikke har en moderne GPU. Men denne mulighed vil ikke passe til alle.
Derfor tilføjer udviklerne anti-aliasing-teknologi til deres spil. Den blev opfundet tilbage i 1972, men den begyndte først at vinde popularitet i spilindustrien et par årtier senere. Anti-aliasing går ud på at male de nærliggende pixels i en mellemliggende farve (eller farvegradient). Den takkede overgang vil så fremstå mindre skarp og dermed anti-aliasere grænsen ud.
Anti-aliasing anvendes ikke kun i spil, men også i programgrænseflader og endda i operativsystemer. Ud over billeder behandler algoritmen også tekst, så små skrifttyper bliver mere læselige.
Der er forskellige måder at opnå anti-aliasing på. De vigtigste og mest populære anti-aliasing-algoritmer er anført nedenfor, men andre typer kan også findes i spil.
Supersampling anti-aliasing (SSAA)
SSAA er den enkleste, men samtidig den mest effektive form for antialiasing, som i spil giver det smukkeste billede. Desværre reducerer den alvorligt ydelsen. GPU’en øger virtuelt opløsningen af skærmen flere gange. Efter at et billede er gengivet, komprimeres billedet tilbage til dets oprindelige størrelse, idet farverne på de virtuelle pixels gennemsnitligt omdannes til deres tilsvarende rigtige pixels. Hvis skærmens opløsning er Full HD (1920×1080), og anti-aliasing fungerer i 4x-tilstand, vil rammen blive gengivet i 4K-opløsning (3840×2160).
Desværre er det ikke alle videospil, der har denne type anti-aliasing. SSAA-algoritmen er bedst egnet til ikke-moderne spil, hvor forbruget af ressourcer med denne antialiasing vil blive opvejet af spillets høje ydeevne.
Nogle gange kan du dog finde SSAA 0,5x i indstillingerne. Når du bruger det, bliver billedopløsningen næsten halveret, og når det vises på skærmen, strækkes det tilbage. Billedkvaliteten falder i dette tilfælde, men spilpræstationen stiger tværtimod.
Multisample anti-aliasing (MSAA)
I praksis er det ikke nødvendigt at foretage udglatning af hele rammen. Det er hensigtsmæssigt, når der er skrå linjer, kontrasterende polygongrænser eller små objekter på afstand. Det er derfor, at den ressourcekrævende SSAA blev erstattet af en lettere MSAA.
Denne type antialiasing fungerer efter en lignende algoritme: den øger den virtuelle opløsning af en bestemt del af billedet, tegner den og reducerer derefter opløsningen til den oprindelige opløsning.
Men denne type anti-aliasing er ineffektiv i spil, hvor du skal rendere mange små objekter: græs, løv eller hår – alle de ting, som udviklerne så ihærdigt forsøger at detaljere. I sådanne tilfælde bliver denne type anti-aliasing identisk med sin forgænger og derfor lige så ressourcekrævende.
Hurtig tilnærmet anti-aliasing (FXAA)
Idéen med denne algoritme er at beregne gennemsnittet af farverne på de tilstødende reelle (ikke virtuelle) pixels. FXAA er meget sløret, men kræver minimale ressourcer. Ikke den bedste mulighed, men en af de mest populære.
Når du bruger den, skal du være opmærksom på, at alle skarpe elementer eller kontrastgrænser bliver slørede, hvilket i nogle tilfælde gør billedet ikke særlig behageligt for øjet. Så du skal vælge mellem et sløret billede og en takkede linje af pixels.
Morfologisk antialiasing (MLAA)
Denne type antialiasing svarer til Intels FXAA. Algoritmen fungerer efter den endelige rendering af rammen, så den kan udføres ikke på GPU’en, men på CPU’en. Dette reducerer belastningen på GPU’en betydeligt.
PC-gamere elsker dem, fordi de giver dig mulighed for at skærpe din grafik med relativt lidt processorkraft. Forbeholdet er selvfølgelig, at grafikken kan se lidt mere sløret ud. Men mange gamere finder, at en smule sløring er det skarpere billede værd.
Subpixel morfologisk antialiasing (SMAA)
Dette er anti-aliasing baseret på FXAA og MLAA. Det er en forbedret version af MLAA, men den kører ikke på CPU’en, men på GPU’en, hvilket betyder, at den bruger dens ressourcer.
Desværre slører denne form for anti-aliasing i spil ligesom sine to forgængere også billedet, så nogle enkelte små objekter (f.eks. snavspartikler eller ridser) bliver slørede.
Temporal anti-aliasing (TXAA/TAA)
Denne type antialiasing, som Nvidia har udviklet, fjerner ikke kun pixeljitter, men fjerner også unødvendig jitter fra objekter.
Denne antialiasing fungerer godt, når billedet er statisk eller næsten statisk. Så snart scenen bliver dynamisk, begynder algoritmen at bruge en masse ressourcer. Desuden kan artefakter forårsaget af restbilleder fra tidligere frames begynde at dukke op.
Dynamisk superopløsning (DSR)
Anti-aliasing er også lavet direkte af Nvidia. Algoritmen svarer til SSAA. Forskellen er, at DSR blot kører spillet i en højere skærmopløsning. Derefter renderer den ligesom SSAA et billede og reducerer derefter billedet til den oprindelige opløsning.
Fordelene: Du kan f.eks. lave 4K-skærmbilleder på en Full HD-skærm. Men hvis spillet ikke er fuldt optimeret til denne type anti-aliasing, kan spilinterfacet og musens følsomhed blive mindre, da du i bund og grund spiller i en højere opløsning end din skærm.
Anti-aliasing ved dækningsafprøvning eller antialiasing ved brugerdefineret filter (CSAA/CFAA)
En forbedret version af MSAA. Giver den samme billedkvalitet som MSAA x 8, men bruger de samme ressourcer som MSAA x 4. Der er næsten ingen sløring.
Algoritmen forbedres ved også at tage hensyn til data om nabopixels. Dette giver mulighed for en mere præcis antialiasing uden at påvirke små objekter, der ikke skal sløres.
Hvilken anti-aliasing skal du vælge i spillet
Hvis du ejer en kraftig gaming-computer, og du ser SSAA anti-aliasing i grafikindstillingerne, skal du ikke tøve med at vælge det. Men hvis du overvurderede din pc’s styrke, og en sådan løsning påvirker billedfrekvensen alvorligt, så prøv at finde SMAA eller TXAA (TAA).
Hvis din pc er mere budgetvenlig, er der altid mulighed for at bruge FXAA, MLAA eller MSAA.