Was ist Antialiasing und wie funktioniert es?

Antialiasing ist ein Begriff, den alle PC-Spieler tausende Male gelesen und gehört haben. Jeder weiß, dass er die Grafikqualität verbessert, indem er den Sägezahn verringert, aber nur wenige Benutzer verstehen wirklich, wie er funktioniert. Wir haben diesen Artikel vorbereitet, um auf einfache Weise zu erklären, was Antialiasing ist und wie es funktioniert.

Wie funktioniert ein Bildschirm und was ist Aliasing?

Um die Funktionsweise von Antialiasing zu verstehen, müssen wir uns darüber im Klaren sein, wie ein Bildschirm funktioniert. Die Bildschirme bestehen aus Millionen von Pixeln. Dies sind nichts weiter als kleine Punkte, die in einer bestimmten Farbe leuchten und deren Satz das Bild bildet, das wir sehen. Das Problem dabei entsteht, wenn wir etwas darstellen wollen, das keine gerade Linie ist, zum Beispiel eine Kurve. Beim Zeichnen auf dem Bildschirm treten aufgrund der Funktionsweise der Bildschirme viele Mängel auf. Das folgende Bild zeigt dies perfekt.

Wie wir sehen können, ist es unmöglich, eine gekrümmte Linie auf einem Bildschirm aus Pixeln zu zeichnen, da die Pixel vollständig beleuchtet sein müssen, dh wir können einen Teil eines Pixels nicht einschalten und den anderen ausschalten. Dieses Phänomen führt zu dem Aliasing, das den Aspekt der Sägezähne verursacht, den Sie sicherlich schon oft in Spielen gesehen haben, sodass Sie klar haben, dass wir Ihnen ein Bild geben. Es ist ein sehr extremes Beispiel, aber es wird dazu dienen, dass jeder es perfekt versteht.

Ein weniger extremes Beispiel sehen wir im folgenden Bild:

Was ist Antialiasing und verschiedene Arten?

Sobald wir verstanden haben, was Aliasing ist , können wir bereits verstehen, was Antialiasing ist , wie der Name schon sagt. Sie werden denken, dass es etwas ist, das versucht, Sägezahn in den auf den Bildschirmen dargestellten Bildern zu vermeiden. Richtig, Antialiasing kann als eine Reihe von Techniken definiert werden, um die Auswirkungen von Aliasing zu vermeiden und feinere und näher an der Perfektion liegende Oberflächen zu erhalten. Es gibt verschiedene Antialiasing-Techniken, aber alle können in zwei grundlegende Gruppen eingeteilt werden, die Oversampling-Techniken und die Nachbearbeitungstechniken.

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Im Falle eines Anti-Aliasing mit Überabtastung wird das Bild mit einer höheren Auflösung als die des Monitors gerendert und dann reduziert und an die Bildschirmauflösung angepasst, wodurch die Bildqualität und die Zähne erheblich verbessert werden Sägen sind so stark reduziert, dass sie nicht mehr wahrnehmbar sind. Sie werden denken, dass dies fantastisch ist, weil wir das Problem des Aliasing beseitigt haben. Das Problem bei diesen Oversampling-Techniken ist, dass sie eine große Menge an Ressourcen auf unserem PC verbrauchen und Spiele langsamer machen, was niemand mag.

Beispiele für Anti-Aliasing durch Oversampling sind SSAA und MSAA, von denen das erste das gesamte Bild mit einer höheren Auflösung als die des Bildschirms wiedergibt, während das zweite nur an den Rändern der Objekte ausgeführt wird, wodurch sich SSAA auf die Leistung auswirkt es ist weit überlegen, was bedeutet, dass es viel langsamer als MSAA ist. Andere Beispiele für Überabtastungs-Antialiasen sind CSAA und EQAA, die noch weniger Ressourcen verbrauchen als MSAA.

Wenn wir Antialliasing durch Oversampling auf das erste Bild des Beitrags anwenden, haben wir das folgende Ergebnis:

Im Falle eines Spiels sehen wir so etwas:

Zweitens haben wir Antialiasing-Techniken für die Nachbearbeitung. Diese verwischen das Bild leicht, um die Sägezähne zu verbergen. Diese Technik wird angewendet, sobald das Bild gerendert wurde und die Auswirkungen auf die Leistung minimal sind. Das Problem bei diesen Techniken ist, dass das Bild leicht unscharf ist, so dass es an Schärfe verliert, was in aktuellen Spielen durchaus üblich ist.

Ein Beispiel für Antialiasing nach der Verarbeitung ist FXAA. Diese Technik erkennt die Kanten der Bilder, sobald sie bereits gerendert sind, und wendet einen Unschärfefilter auf die Kanten an. Es ist viel schneller als Antsamiasing mit Überabtastung, daher wurde angenommen, dass es diese ersetzt. Das Problem besteht darin, dass es die Bildqualität verschlechtert, indem es seine Schärfe verringert und einige Texturen flach aussehen lässt.

Bald darauf tauchten andere Antialiasing-Techniken für die Nachbearbeitung auf, die eine bessere Bildqualität als FXAA erzielen. Dies sind SMAA und TXAA. In der Realität kombiniert die TXAA Nachbearbeitungs- und Oversampling-Techniken, sodass sie in Bezug auf Bildqualität und Leistung zwischen den beiden Gruppen liegt.

Hier endet unser Beitrag zum Thema Antialiasing. Wenn Sie Fragen haben, können Sie einen Kommentar hinterlassen. Denken Sie daran, diesen Beitrag mit Ihren Freunden in sozialen Netzwerken zu teilen, wenn er für Sie nützlich war. Er hilft uns sehr. Wie immer empfehlen wir, unseren Leitfaden zu den besten Grafikkarten auf dem Markt zu lesen.