Сглаживание

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Пример сглаживания — изображение слева не сглажено, к изображению справа применено сглаживание 4x

Сгла́живание — технология, используемая для устранения эффекта «зубчатости», возникающего на краях одновременно выводимого на экран множества отдельных друг от друга плоских, или объёмных изображений. Сглаживание было придумано в 1972 в Массачусетском технологическом институте в Architecture Machine Group, которая позже стала основной частью Media Lab.

Основной принцип сглаживания[править | править вики-текст]

Буква а с ClearType-сглаживанием (слева) и без сглаживания (справа) на TFT-мониторе

Основной принцип сглаживания — использование возможностей устройства вывода для показа оттенков цвета, которым нарисована кривая. В этом случае пикселы, соседние с граничным пикселом изображения, принимают промежуточное значение между цветом изображения и цветом фона, создавая градиент и размывая границу.

Применяется два варианта сглаживания:

  • Общее сглаживание отрисовкой излишне крупного несглаженного изображения с последующим уменьшением разрешения.
  • Специализированные алгоритмы сглаживания, работающие на изображениях определённого типа (например, Алгоритм Ву для отрисовки отрезков).

Следует заметить, что сглаживание зависит от гаммы монитора. В частности, среднее между 0,2 и 0,8 — это не обязательно 0,5, а \left(\frac {0{,}2^\gamma+0{,}8^\gamma} 2\right)^{1/\gamma}. Особенно это заметно на тонких узорах и тексте. Поэтому сглаживание наилучшего качества получается только тогда, когда \gamma известна.

Полноэкранное сглаживание[править | править вики-текст]

Избыточная выборка сглаживания (англ. Supersample anti-aliasing, SSAA)[1], также называемое полносценным или полноэкранным сглаживанием (FSAA)[2], используется, для исправления алиасинга (или «зубцов») на полноэкранных изображениях.[3] SSAA было доступно на ранних видеокартах, вплоть до DirectX 7. Начиная с DirectX 8 из-за огромной вычислительной сложности было заменено всеми производителями графических процессоров на множественную выборку сглаживания (англ. Multisample anti-aliasing, MSAA), которое также было заменено другими методам, такими как CSAA + TrAA/AAA. MSAA даёт несколько худшее качество графики, но и обеспечивает огромную экономию вычислительной мощности. Поскольку SSAA даёт более высокое качество изображения, оно было некоторое время тому назад возвращено AMD и NVIDIA. В модельный ряд AMD HD6xxx он включён в качестве особенности (ограничено только для игр на DirectX 9), также он был выпущен драйверами NVIDIA Fermi, для всех игр, начиная с игр на DirectX 9, и заканчивая играми на DirectX 11 с использованием любых видеокарт NVIDIA с поддержкой DX10+. Из-за больших требований к вычислительным ресурсам, с ним можно запустить только старые игры, которые значительно меньше используют графический процессор.

В результате изображение с SSAA выглядит более мягко и реалистично. Однако у фото­гра­фи­чес­ких изображений с простым сглаживанием (например, супер­сэмп­линг, а затем усреднение) может ухудшиться внешний вид некоторых типов линейных рисунков или диаграмм (изображение будет выглядеть размыто), особенно там, где линии наиболее горизонтальны или вертикальны. В этих случаях может быть использован хинтинг.

Полноэкранное сглаживание позволяет устранить характерные «лесенки» на границах полигонов. Однако следует учитывать, что полноэкранное сглаживание потребляет немало вычислительных ресурсов, что приводит к падению частоты кадров.

Качество сглаживания ограничено пропускной способностью видеопамяти, поэтому GPU с быстрой памятью сможет просчитать полноэкранное сглаживание с меньшим ущербом для производительности, чем GPU более низкого класса. Сглаживание можно включать в различных режимах. Например, сглаживание 4x даст более качественное изображение, чем сглаживание 2x, но значительно снизит производительность. Сглаживание 2x удваивает горизонтальное и вертикальное разрешение, тогда как режим 4x его учетверяет.

FXAA[править | править вики-текст]

FXAA (Fast approXimate Anti-Aliasing) — метод сглаживания от Nvidia[4], основаный на постобработке изображения.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]