抗鋸齒(英語:anti-aliasing,簡(jiǎn)稱AA),也譯為邊緣柔化、消除混疊、抗圖像折疊有損等。它是一種消除顯示器輸出的畫面中圖物邊緣出現(xiàn)凹凸鋸齒的技術(shù),那些凹凸的鋸齒通常因?yàn)楦叻直媛实男盘?hào)以低分辨率表示或無法準(zhǔn)確運(yùn)算出3D圖形坐標(biāo)定位時(shí)所導(dǎo)致的圖形混疊(aliasing)而產(chǎn)生的,反鋸齒技術(shù)能有效地解決這些問題。它通常被用在在數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字?jǐn)z影、電腦繪圖與數(shù)碼音效及電子游戲等方面,柔化被混疊的數(shù)字信號(hào)。
中文名稱 | 抗鋸齒 | 外文名稱 | anti-aliasing |
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別名 | 邊緣柔化 | 作用 | 消除顯示圖像邊緣凹凸鋸齒 |
超級(jí)采樣抗鋸齒(SSAA)
超級(jí)采樣抗鋸齒(Super-Sampling Anti-aliasing,簡(jiǎn)稱SSAA)此是早期抗鋸齒方法,比較消耗資源,但簡(jiǎn)單直接,先把圖像映射到緩存并把它放大,再用超級(jí)采樣把放大后的圖像像素進(jìn)行采樣,一般選取2個(gè)或4個(gè)鄰近像素,把這些采樣混合起來后,生成的最終像素,令每個(gè)像素?fù)碛朽徑袼氐奶卣?,像素與像素之間的過渡色彩,就變得近似,令圖形的邊緣色彩過渡趨于平滑。再把最終像素還原回原來大小的圖像,并保存到幀緩存也就是顯存中,替代原圖像存儲(chǔ)起來,最后輸出到顯示器,顯示出一幀畫面。這樣就等于把一幅模糊的大圖,通過細(xì)膩化后再縮小成清晰的小圖。如果每幀都進(jìn)行抗鋸齒處理,游戲或視頻中的所有畫面都帶有抗鋸齒效果。而將圖像映射到緩存并把它放大時(shí),放大的倍數(shù)被用于分別抗鋸齒的效果,如:圖1,AA后面的x2、x4、x8就是原圖放大的倍數(shù)。 超級(jí)采樣抗鋸齒中使用的采樣法一般有兩種:
1.順序柵格超級(jí)采樣(Ordered Grid Super-Sampling,簡(jiǎn)稱OGSS),采樣時(shí)選取2個(gè)鄰近像素。
2.旋轉(zhuǎn)柵格超級(jí)采樣(Rotated Grid Super-Sampling,簡(jiǎn)稱RGSS),采樣時(shí)選取4個(gè)鄰近像素。
多重采樣抗鋸齒(MSAA)
多重采樣抗鋸齒(MultiSampling Anti-Aliasing,簡(jiǎn)稱MSAA)是一種特殊的超級(jí)采樣抗鋸齒(SSAA)。MSAA首先來自于OpenGL。具體是MSAA只對(duì)Z緩存(Z-Buffer)和模板緩存(Stencil Buffer)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行超級(jí)采樣抗鋸齒的處理??梢院?jiǎn)單理解為只對(duì)多邊形的邊緣進(jìn)行抗鋸齒處理。這樣的話,相比SSAA對(duì)畫面中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,MSAA對(duì)資源的消耗需求大大減弱,不過在畫質(zhì)上可能稍有不如SSAA。
覆蓋采樣抗鋸齒(CSAA)
覆蓋采樣抗鋸齒(CoverageSampling Anti-Aliasing,簡(jiǎn)稱CSAA)是nVidia在G80及其衍生產(chǎn)品首次推向?qū)嵱没腁A技術(shù),也是目前nVidia GeForce 8/9/G200系列獨(dú)享的AA技術(shù)。CSAA就是在MSAA基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的節(jié)省顯存使用量及帶寬,簡(jiǎn)單說CSAA就是將邊緣多邊形里需要取樣的子像素坐標(biāo)覆蓋掉,把原像素坐標(biāo)強(qiáng)制安置在硬件和驅(qū)動(dòng)程序預(yù)先算好的坐標(biāo)中。這就好比取樣標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的MSAA,能夠最高效率的執(zhí)行邊緣取樣,效能提升非常的顯著。比方說16xCSAA取樣性能下降幅度僅比4xMSAA略高一點(diǎn),處理效果卻幾乎和8xMSAA一樣。8xCSAA有著4xMSAA的處理效果,性能消耗卻和2xMSAA相同。
可編程過濾抗鋸齒(CFAA)
可編程過濾抗鋸齒(Custom Filter Anti-Aliasing)技術(shù)起源于AMD-ATI的R600家庭。簡(jiǎn)單地說CFAA就是擴(kuò)大取樣面積的MSAA,比方說之前的MSAA是嚴(yán)格選取物體邊緣像素進(jìn)行縮放的,而CFAA則可以通過驅(qū)動(dòng)和諧靈活地選擇對(duì)影響鋸齒效果較大的像素進(jìn)行縮放,以較少的性能犧牲換取平滑效果。顯卡資源占用也比較小。
快速近似抗鋸齒(FXAA)
快速近似抗鋸齒(Fast Approximate Anti-Aliasing) 它是傳統(tǒng)MSAA(多重采樣抗鋸齒)效果的一種高性能近似值。它是一種單程像素著色器,和MLAA一樣運(yùn)行于目標(biāo)游戲渲染管線的后期處理階段,但不像后者那樣使用DirectCompute,而只是單純的后期處理著色器,不依賴于任何GPU計(jì)算API。正因?yàn)槿绱?,F(xiàn)XAA技術(shù)對(duì)顯卡沒有特殊要求,完全兼容NVIDIA、AMD的不同顯卡(MLAA僅支持A卡)和DirectX 9.0、DirectX 10、DirectX 11。
時(shí)間性抗鋸齒(TXAA)
讓電影畫質(zhì)的游戲體驗(yàn)達(dá)到逼真水平。
TXAA 抗鋸齒: 比 MSAA和FXAA 以及 CSAA 的畫質(zhì)更高,制作CG電影的電影制片廠會(huì)在抗鋸齒方面花費(fèi)大量的計(jì)算資源,從而可確保觀眾不會(huì)因不逼真的鋸齒狀線條而分心。如果想要讓游戲接近這種級(jí)別的保真度,那么開發(fā)商需要全新的抗鋸齒技術(shù),不但要減少鋸齒狀的線條,而且要減少鋸齒狀閃爍情形,同時(shí)還不降低性能。為了便于開發(fā)商實(shí)現(xiàn)這種保真度的提升,英偉達(dá)設(shè)計(jì)了畫質(zhì)更高的抗鋸齒模式,名為TXAA.該模式專為直接集成到游戲引擎中而設(shè)計(jì)。與CG電影中所采用的技術(shù)類似,TXAA集MSAA的強(qiáng)大功能與復(fù)雜的解析濾鏡于一身,可呈現(xiàn)出更加平滑的圖像效果,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了所有同類技術(shù)。此外,TXAA還能夠?qū)g的整個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行抖動(dòng)采樣,以減少閃爍情形,閃爍情形在技術(shù)上又稱作時(shí)間性鋸齒。目前,TXAA有兩種模式:TXAA 2X和TXAA 4X。TXAA 2X可提供堪比8X MSAA的視覺保真度,然而所需性能卻與2X MSAA相類似;TXAA 4X的圖像保真度勝過8XMSAA,所需性能僅僅與4X MSAA相當(dāng)。
多幀采樣抗鋸齒(MFAA)
NVIDIA(英偉達(dá))根據(jù)MSAA改進(jìn)出的一種抗鋸齒技術(shù)。目前只有使用 Maxwell 架構(gòu)GPU的顯卡才可以使用。在 Maxwell 上,英偉達(dá)推出了用于光柵化的可編程采樣位置,它們被存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM) 中。如此一來便為更靈活、更創(chuàng)新的全新抗鋸齒技術(shù)創(chuàng)造了機(jī)會(huì),這類抗鋸齒技術(shù)能夠獨(dú)特地解決現(xiàn)代游戲引擎所帶來的難題,例如高畫質(zhì)抗鋸齒對(duì)性能的更高要求。只要在NVIDIA控制面板里為程序開啟MFAA并在游戲中選擇MSAA就可以開啟。畫面表現(xiàn)明顯強(qiáng)于同級(jí)別的MSAA,這種全新抗鋸齒技術(shù)在提升邊緣畫質(zhì)的同時(shí)能夠?qū)⑿阅艽鷥r(jià)降至最低。通過在時(shí)間和空間兩方面交替使用抗鋸齒采樣格式,4xMFAA 的性能代價(jià)僅相當(dāng)于 2xMSAA,但是抗鋸齒效果卻與 4xMSAA相當(dāng)。
支持MFAA的顯卡(GPU):GTX TITAN Z、GTX TITAN X、GTX980Ti、GTX980、GTX970、GTX960、GTX950
由于高分辨率下的來源信號(hào)或連續(xù)的模擬信號(hào)能夠存儲(chǔ)較多的數(shù)據(jù),但在通過取樣(sampling)時(shí)將較多的數(shù)據(jù)以較少的數(shù)據(jù)點(diǎn)代替,部分的數(shù)據(jù)被忽略造成取樣結(jié)果有損,使機(jī)器把取樣后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為人類可辨別的模擬信號(hào)時(shí)造成彼此交疊且有損,在聲音中,便會(huì)出現(xiàn)刺耳、不和諧的音調(diào)或是噪音。同樣,在3D繪圖時(shí),每個(gè)圖形由像素組成,每段瞬間畫面由幀組成,因?yàn)槠聊簧系南袼赜邢蓿绻憩F(xiàn)出多邊形的位置時(shí),因技術(shù)所限,使用絕對(duì)坐標(biāo)定位法是無法做到的,只能使用在近似位置采樣來進(jìn)行相對(duì)定位。由于沒有足夠的采樣來表現(xiàn)出3D世界中的所有物品的圖形,所以在最后圖像顯示上,這些現(xiàn)象便會(huì)造成在物品與物品中過渡的邊緣就會(huì)產(chǎn)生波浪狀、圓形、鋸齒和閃爍等有損現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了畫面的質(zhì)量。
請(qǐng)問抗鋸齒 fxaa與msaa與smaa有什么區(qū)別??
1TXAA是英偉達(dá)開發(fā)的目前畫質(zhì)最高的抗鋸齒模式,且TXAA x2可以達(dá)到MSAA x8的效果,配置要求也沒有MSAA x8那么高。目前只有600和700系列的英偉達(dá)顯卡支持。2MSAA還原度很高,但...
根據(jù)傳說,是魯班在山上不慎被茅草割傷了手指,想到柔弱的茅草葉片怎么能象刀一樣割傷手呢?觀察之后發(fā)明了鋸子。鋸齒簡(jiǎn)介:鋸條上的尖齒或形狀或排列如鋸齒的動(dòng)物牙齒或機(jī)器的齒。魯班,今山東滕州人,大約生于周敬...
根據(jù)鋼鋸的不同形狀和鋸削不同材料來安裝鋼鋸條。通常鋼鋸條的鋸齒是朝鋼鋸的前端。鋸條安裝方向都是齒尖向著鋸子推出去的前方。這樣,用力向前推動(dòng)鋸子時(shí),鋸齒能切入工件中,弧度的那一面,因?yàn)橐蚯扒邢?,如果?..
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VR 渲染參數(shù)詳解 3-抗鋸齒過濾器 (2013-03-07 11:11:01) 區(qū)域 : 用模糊的方塊來對(duì)圖像邊緣鋸齒過濾的方式 . 通過 "大小 "參數(shù)可以調(diào)整方塊的尺寸 , 數(shù)值較低的時(shí)候 , 可得到相對(duì)平滑的效果 , 數(shù)值較大則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)圖像產(chǎn)生模糊的效果 (類似 PS里的高斯模糊效果 ). 清晰四方形 : 使用此過濾器則是按照 "大小參數(shù) 2.8" 的數(shù)值來對(duì)像素進(jìn)行重組過濾 . 注 意: 大小參數(shù)是無法調(diào)節(jié)的 . Catmull-Rom: 常用的出圖過濾器 , 可以顯著的增加邊緣的清晰度 ;使圖像銳化 , 帶來硬 朗銳利的感覺 .( 一般的圖多用 ,白天的效果多用 ) 圖版匹配 /MAX R2:此過濾器影響對(duì)象的每個(gè)方面,在過濾幾何體邊緣的同時(shí)也過濾 紋理 ,從來沒有用過 ,剛才測(cè)試了下 ,居然渲染出來是一片漆黑 .我也不知道該怎么解釋 . 四方形 : 給予四方形樣條線的 9
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詳細(xì)論述鋸齒螺紋三針測(cè)量的計(jì)算公式和誤差分析,介紹選擇三針直徑時(shí)的注意事項(xiàng),推薦鋸齒螺紋三針測(cè)量程序,可省去計(jì)算中徑修正量的麻煩,最后介紹兩個(gè)實(shí)例.
抗鋸齒(Anti-aliasing)的技術(shù)通常被運(yùn)用於3D或文字的畫面。
超級(jí)采樣抗鋸齒(SSAA)
超級(jí)采樣抗鋸齒(Super-Sampling Anti-aliasing,簡(jiǎn)稱SSAA)此是早期抗鋸齒方法,比較消耗資源,但簡(jiǎn)單直接,先把圖像映射到緩存并把它放大,再用超級(jí)采樣把放大后的圖像像素進(jìn)行采樣,一般選取2個(gè)或4個(gè)鄰近像素,把這些采樣混合起來后,生成的最終像素,令每個(gè)像素?fù)碛朽徑袼氐奶卣?,像素與像素之間的過渡色彩,就變得近似,令圖形的邊緣色彩過渡趨于平滑。再把最終像素還原回原來大小的圖像,并保存到幀緩存也就是顯存中,替代原圖像存儲(chǔ)起來,最后輸出到顯示器,顯示出一幀畫面。這樣就等于把一幅模糊的大圖,通過細(xì)膩化后再縮小成清晰的小圖。如果每幀都進(jìn)行抗鋸齒處理,游戲或視頻中的所有畫面都帶有抗鋸齒效果。而將圖像映射到緩存并把它放大時(shí),放大的倍數(shù)被用于分別抗鋸齒的效果,如:圖1,AA后面的x2、x4、x8就是原圖放大的倍數(shù)。 超級(jí)采樣抗鋸齒中使用的采樣法一般有兩種:
1.順序柵格超級(jí)采樣(Ordered Grid Super-Sampling,簡(jiǎn)稱OGSS),采樣時(shí)選取2個(gè)鄰近像素。
2.旋轉(zhuǎn)柵格超級(jí)采樣(Rotated Grid Super-Sampling,簡(jiǎn)稱RGSS),采樣時(shí)選取4個(gè)鄰近像素。
多重采樣抗鋸齒(MSAA)
多重采樣抗鋸齒(MultiSampling Anti-Aliasing,簡(jiǎn)稱MSAA)是一種特殊的超級(jí)采樣抗鋸齒(SSAA)。MSAA首先來自于OpenGL。具體是MSAA只對(duì)Z緩存(Z-Buffer)和模板緩存(Stencil Buffer)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行超級(jí)采樣抗鋸齒的處理??梢院?jiǎn)單理解為只對(duì)多邊形的邊緣進(jìn)行抗鋸齒處理。這樣的話,相比SSAA對(duì)畫面中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,MSAA對(duì)資源的消耗需求大大減弱,不過在畫質(zhì)上可能稍有不如SSAA。
覆蓋采樣抗鋸齒(CSAA)
覆蓋采樣抗鋸齒(CoverageSampling Anti-Aliasing,簡(jiǎn)稱CSAA)是nVidia G80系列出現(xiàn)時(shí)一并出現(xiàn)的抗鋸齒技術(shù)。它的原理是將邊緣多邊形里需要采樣的子像素坐標(biāo)覆蓋掉,抒原像素坐標(biāo)強(qiáng)制安置在硬件和驅(qū)動(dòng)程序預(yù)告算好的坐標(biāo)中。這就好比采樣標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的MSAA,能夠最高效率地運(yùn)行邊緣采樣,交通提升非常明顯,同時(shí)資源占用也比較低。
可編程過濾抗鋸齒(CFAA)
可編程過濾抗鋸齒(Custom Filter Anti-Aliasing)技術(shù)起源于AMD-ATI的R600家庭。簡(jiǎn)單地說CFAA就是擴(kuò)大取樣面積的MSAA,比方說之前的MSAA是嚴(yán)格選取物體邊緣像素進(jìn)行縮放的,而CFAA則可以通過驅(qū)動(dòng)和諧靈活地選擇對(duì)影響鋸齒效果較大的像素進(jìn)行縮放,以較少的性能犧牲換取平滑效果。顯卡資源占用也比較小。
快速近似抗鋸齒(FXAA)
快速近似抗鋸齒(Fast Approximate Anti-Aliasing) 它是傳統(tǒng)MSAA(多重采樣抗鋸齒)效果的一種高性能近似值。它是一種單程像素著色器,和MLAA一樣運(yùn)行于目標(biāo)游戲渲染管線的后期處理階段,但不像后者那樣使用DirectCompute,而只是單純的后期處理著色器,不依賴于任何GPU計(jì)算API。正因?yàn)槿绱?,F(xiàn)XAA技術(shù)對(duì)顯卡沒有特殊要求,完全兼容NVIDIA、AMD的不同顯卡(MLAA僅支持A卡)和DX9、DX10、DX11。
簡(jiǎn)單地說主要是應(yīng)用調(diào)色技術(shù)將圖形邊緣的"鋸齒"緩和,邊緣更平滑。抗鋸齒是相對(duì)來說較復(fù)雜的技術(shù),一直是高檔加速卡的一個(gè)主要特征。目前的低檔3D加速卡大多不支持反鋸齒。