همه چیز درباره Anti Aliasing
آنتی آلیاسینگ پشتوانه‌ی پنهانی بازی‌های شماست که کیفیت تصویر را بهبود می‌بخشد. هدف از این فناوری رفع لبه‌های ناهموار در تصویر است. در میان تنظیمات گرافیکی بازی‌ها، Anti Aliasing یکی از مهم‌ترین‌هاست. این ویژگی با وجود بهبود کیفیت تصویر، اما در صورت استفاده‌ی نادرست ممکن است اجرای وحشتناک و بسیار بدی از بازی را نمایش دهد. در این مقاله با تعریف Anti-Aliasing و انواع مدل‌های آن در بازی آشنا می‌شویم و جزییات هرکدام را بررسی می‌کنیم.
فناوری آنتی آلیاسینگ چیست؟
پدیده آلیاسینگ (Aliasing) (دندانه دار شدن یا پیکسلی شدن تصاویر دیجیتالی) زمانی اتفاق می‌افتد که یک خط منحنی روی پیکسل‌های مربعی رسم شود. از آن جایی که هر پیکسل تنها یک رنگ را در لحظه نمایش می‌دهد، این اتفاق در تصاویر دیجیتالی رخ می‌دهد. فناوری آنتی آلیاسینگ قابلیتی است که تلاش می‌کند ناهمواری‌های موجود در لبه‌ها را رفع کند. این تکنولوژی عمدتاً در بازی‌ها و برنامه‌های ویرایش تصویر کاربرد دارد. در واقع هدف آنتی آلیاسینگ، حذف یا صاف کردن لبه‌های ناهموار است و انواع مختلفی دارد. حتی اگر بازی نکنید و به سراغ طراحی نروید، احتمال زیاد بازهم با Anti-Aliasing سرکار خواهید داشت. چراکه مرورگر شما هم از این فناوری برای نمایش بهتر متون استفاده می‌کند.
انواع Anti Aliasing
مقایسه تصویر هنگام روشن یا خاموش بودن بودن Anti-Aliasing
اگرچه آنتی آلیاسینگ مدل‌های مختلفی دارد، اما هریک از آن‌ها تنها از دو روش بهره می‌برند. روش اول سوپر سمپلینگ (supersampling) است. در این روش، تصاویر با وضوح بالاتر رندر شده و از جزییات اضافی برای صاف کردن لبه‌های ناهموار در تصویر نهایی استفاده می‌شود. روش دوم guessing-really نام دارد. برخی از مدل‌های Anti-Aliasing با بهره مندی از این روش، به جای رندر کردن تصویر با وضوح بالاتر، از یک الگوریتم برای نمایش پیکسل‌های اطراف و حدس زدن جزییات اضافی استفاده می‌کند.
بسیاری از مدل‌های آنتی آلیاسینگ از ترکیب این دو روش و یا تغییرات جزیی هر کدام استفاده می‌کنند. در ادامه انواع مدل‌های Anti-Aliasing مخصوص بازی را باهم بررسی می‌کنیم.
Supersample Anti-Aliasing (SSAA)
Supersample Anti-Aliasing با مخفف SSAA شکل ابتدایی آنتی آلیاسینگ است. با رندر کردن تصویر در وضوح بالاتر و نمایش تصویر در رزولوشن انتخابی، از ایجاد لبه‌های ناهموار جلوگیری می‌کند. فناوری SSAA در عین نمایش بهترین نتایج، اما نیاز به پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند دارد. این ویژگی از هر پیکسل نمونه برداری انجام می‌دهد و تصاویر را با وضوح بالاتر به نمایش درمی‌آورد. از همین رو در کارت‌های گرافیکی میان رده و پایین رده عملکرد مناسبی نخواهد داشت.
Multisample Anti-Aliasing (MSAA)
MSAA شکل ساده‌تر SSAA است. این فناوری برخلاف SSAA، از هر پیکسل نمونه برداری نکرده و تنها زمانی که آلیاسینگ شدت بگیرد، وارد عمل می‌شود. فناوری MSAA از دو یا چند پیکسل کنار هم نمونه برداری می‌کند تا کیفیت تصویر را بهبود بخشد. هرچند فناوری MSAA نسبت به SSAA پردازش گرافیکی کمتری انجام می‌دهد، اما بازهم برای استفاده‌ی درست نیاز به پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند دارد.
Fast Approximate Anti-Aliasing (FXAA)
FXAA شکل دیگری از Anti-Aliasing است که به جای رندر کردن تصویر، با استفاده از روش guessing-really و الگوریتم، لبه‌های ناهموار را صاف می‌کند. این فناوری نسبت به MSAA و SSAA قدرت پردازش گرافیکی کمتری نیاز دارد و کیفیت نسبتاً پایین‌تری از تصویر را نسبت به این دو نمایش می‌دهد.
Temporal Anti-Aliasing (TAA)
TAA شبیه به FXAA عمل می‌کند. این فناوری شکل دیگری از آنتی آلیاسینگ است که از هر پیکسل در یک فریم نمونه برداری می‌کند. با این حال نمونه برداری از هر فریم را از مکان متفاوتی انجام می‌دهد و از فریم‌های قبلی برای ترکیب نمونه‌ها با هم استفاده می‌کند. فناوری TAA برخلاف دیگر مدل‌ها مبتنی بر زمان است. یعنی با ترکیب پیکسل‌های گذشته و فعلی بسیاری از لبه‌های تار را پاک می‌کند. با این حال، TAA مشکلات خاص خودش را نیز دارد. برای مثال موجب پدیده شبح و در نهایت کمی تاری تصویر می‌شود. TAA مهم‌ترین نقش را در فناوری DLSS انویدیا دارد و دلیلی برای نمایش تصاویر باکیفیت با وجود TSR (مخفف Temporal Super Resolution) و FSR 2.0 است.
مقایسه TAA و FXAA در کیفیت تصویر
Sumpixel Morpholohgical Anti-Aliasing (SMAA)
فناوری SMAA بسیار شبیه FXAA است. این تکنولوژی لبه‌ها را تشخیص داده و پیکسل‌های اطراف لبه‌های تیز را محو می‌کند. تفاوت اصلی SMAA با FXAA در این است که SMAA پردازش گرافیکی بیشتری برای این کار استفاده می‌کند و کیفیت تصویر بهتری نسبت به FXAA نمایش می‌دهد. با این حال از نظر سنگینی در پردازش به پای MSAA یا SSAA نمی‌رسد! در حال حاضر SMAA با وجود TAA، در بین کاربران کمتر استفاده می‌شود.
نحوه فعال‌سازی Anti-Aliasing در بازی‌ها
در تنظیمات گرافیکی بازی می‌توان آنتی آلیاسینگ را تنظیم نمود. این فناوری با عنوان Anti-Aliasing و یا دیگر عناوین (مانند MSAA، FXAA و غیره) در لیست تنظیمات نوشته می‌شود. در کنار برخی از تکنیک‌ها مانند، MSAA شماره‌ای قرار دارد که به میزان کیفیت نمایش اشاره می‌کند. برای مثال MSAA 4x نسبت به MSAA 2x محتوای بهتری نمایش می‌دهد.
اگر می‌خواهید Anti-Aliasing برای همیشه و در همه‌ی بازی‌ها راه اندازی شود، باید به تنظیمات مخصوص کارت گرافیک بروید. برای کارت‌های گرافیکی انویدیا، کنترل پنل انویدیا را بازی کنید و به مدیریت تنظیمات 3D بروید. Anti-Aliasing Mode به طور پیش فرض روی Application-controlled تنظیم شده اما می‌توانید از سه گزینه دیگر استفاده کنید:
- خاموش (Off): به طور پیش فرض Anti-Aliasing را در بازی‌ها خاموش می‌کند.
- تنظیمات برنامه را بهبود ببخشید (Enhance the application setting): کیفیت تصاویر بازی (به خصوص عناوین دارای anti-aliasing toggle) را نسبت به آنچه سازنده انتظار دارد بهبود می‌بخشد.
- لغو هر گونه تنظیمات برنامه (Override any application setting): به شما امکان می‌دهد تا براساس فاکتور در بخش تنظیمات آنتی آلیاسینگ، این فناوری را تنظیم کنید.
همچنین می‌توانید FXAA را در کنترل پنل انویدیا روشن کنید. از آن جایی که FXAA شکل دیگری از آنتی آلیاسینگ است، می‌توان در هر بازی چه به صورت مستقل از آنتی آلیاسینگ و چه از طریق روش بالا فعال کنید.
در نرم افزار Radeon گرافیک‌های AMD نیز امکان تنظیم Anti-Aliasing وجود دارد. ابتدا مسیر Satting>Graphics را بروید و روی منوی Advanced کلیک کنید. در این قسمت نیز گزینه‌هایی مشابه پنل انویدیا خواهید داشت (Turn it off ،enhance it یا override it).
نرم افزار Radeon مدل‌های بیشتری از آنتی آلیاسینگ دارد که به 3 مورد از آن اشاره می‌کنیم:
- Multisample: نوعی MSAA است که می‌توان به عنوان آنتی آلیاسینگ و یا ویژگی مستقل فعال کرد.
- Adaptive multisample: این فناوری نیز نوعی MSAA تطبیقی است که سطوح دارای عناصر شفاف را بهبود می‌بخشد.
- Supersampling: نوعی SSAA بوده که پرکاربردترین نوع Anti-Aliasing در بین کاربران است.
جمع بندی
فناوری Anti-Aliasing نوعی ویژگی برای بهبود کیفیت تصاویر است. این تکنولوژی از دو روش نمونه برداری و استفاده از الگوریتم، لبه‌ی تیز در عکس را هموار می‌سازد. آنتی آلیاسینگ مدل‌های مختلفی دارد که در مقاله به آن اشاره کردیم. SSAA ساده‌ترین و TAA پرکاربردترین نوع Anti-Aliasing است. با استفاده از این ویژگی می‌توان تصاویر با وضوح بهتر از آنچه سازنده در نظر داشته نمایش داد. البته درنظر بگیرید که این فناوری مانند دیگر قابلیت‌ها معایبی نیز دارد. استفاده از Anti-Aliasing وجود شبح در تصویر را افزایش می‌دهد و در صورت استفاده‌ی نادرست از آن، نمایشگر محتوا را با کیفیت بسیار بدی نمایش می‌دهد.
منبع نوشته: