邊緣柔化或抗鋸齒(Anti-aliasing)簡介

邊緣柔化或抗鋸齒（Anti-aliasing）：由于在3D圖像中，受分辨的制約，物體邊緣總會或多或少的呈現(xiàn)三角形的鋸齒，而抗鋸齒就是指對圖像邊緣進(jìn)行柔化處理，使圖像邊緣看起來更平滑，更接近實(shí)物的物體。

它是提高畫質(zhì)以使之柔和的一種方法。如今最新的全屏抗鋸齒（FullSceneAnti-Aliasing）可以有效的消除多邊形結(jié)合處（特別是較小的多邊形間組合中）的錯(cuò)位現(xiàn)象，降低了圖像的失真度。全景抗鋸齒在進(jìn)行處理時(shí)，須對圖像附近的像素進(jìn)行2-4次采樣，以達(dá)到不同級別的抗鋸齒效果。簡單的說也就是將圖像邊緣及其兩側(cè)的像素顏色進(jìn)行混合，然后用新生成的具有混合特性的點(diǎn)來替換原來位置上的點(diǎn)以達(dá)到柔化物體外形、消除鋸齒的效果。2100433B

超級采樣抗鋸齒（SSAA）

超級采樣抗鋸齒（Super-Sampling Anti-aliasing，簡稱SSAA）此是早期抗鋸齒方法，比較消耗資源，但簡單直接，先把圖像映射到緩存并把它放大，再用超級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)。 超級采樣抗鋸齒中使用的采樣法一般有兩種：

1.順序柵格超級采樣（Ordered Grid Super-Sampling，簡稱OGSS），采樣時(shí)選取2個(gè)鄰近像素。

2.旋轉(zhuǎn)柵格超級采樣（Rotated Grid Super-Sampling，簡稱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，簡稱MSAA）是一種特殊的超級采樣抗鋸齒（SSAA）。MSAA首先來自于OpenGL。具體是MSAA只對Z緩存（Z-Buffer）和模板緩存(Stencil Buffer)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行超級采樣抗鋸齒的處理?？梢院唵卫斫鉃橹粚Χ噙呅蔚倪吘夁M(jìn)行抗鋸齒處理。這樣的話，相比SSAA對畫面中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，MSAA對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)動和諧靈活地選擇對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。