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不同的抗鋸齒/多重採樣設置有什麼區別?

  • February 25, 2019

我正在調整 DiRT 2 中的設置,並為多重採樣提供了這些選擇(按順序):

  • 2x MSAA
  • 4x MSAA
  • 8x MSAA
  • 8x CSAA
  • 16x CSAA
  • 8x QCSAA

使用我看到的 nVidia 控制面板

  • 2x
  • 4x
  • 8x CSAA
  • 8倍
  • 16x CSAA
  • 16xQ CSAA
  • 32x CSAA

我假設那些在 nVidia 面板上沒有文字的可能是 MSAA。

天真的猜測是更大的數字在視覺上更好。但隨後 MSAA、CSAA 和 QCSAA 開始發揮作用(可能是執行 AA 的不同方法),並且由於順序不正確而混淆了問題。

例如,8x / 8x MSAA 是否比 8x CSAA “更好”?否則為什麼它會在 nVidia 面板上的列表中更靠後?根據 DiRT2 中的順序,8x QCSAA 是否比 16xCSAA“更好”?

圖像質量性能和任何其他怪癖方面,各種類型的 AA 之間有什麼區別?

我不是在問算法/實現的差異;無論如何,這可能是題外話。

這是一個很好的問題,因為除了“AA 是打開還是關閉?” 我沒有考慮所有各種抗鋸齒模式的性能影響。

在So Many AA Techniques, So Little Time中有對三種“主要”AA 模式的很好的基本描述,但現在幾乎所有的 AA 都是 MSAA 或它的一些微調整化版本:

  1. **超採樣抗鋸齒 (SSAA)。**書中最古老的技巧 - 我將其列為通用技巧,因為您幾乎可以在任何地方使用它:前向或延遲渲染,它還可以消除 alpha 切口的鋸齒,並且它還可以在高各向異性下為您提供更好的紋理採樣。基本上,您以更高的解析度渲染圖像,並在完成後使用過濾器進行下採樣。銳利的邊緣在縮小尺寸時變得抗鋸齒。當然,人們不使用 SSAA 是有原因的:它要花一大筆錢。無論您的填充率賬單是多少,即使是最小的 SSAA,它也是 4 倍。
  2. **多采樣抗鋸齒 (MSAA)。**這是現代顯卡硬體中通常擁有的。顯卡渲染到比最終圖像更大的表面,但在對每個樣本“集群”進行著色(最終螢幕上將顯示為單個像素)時,像素著色器只執行一次。我們節省了大量的填充率,但我們仍然消耗記憶體頻寬。此技術不會對來自著色器的任何效果進行抗鋸齒處理,因為著色器以 1x 執行,因此 alpha 切口呈鋸齒狀。這是執行前向渲染遊戲的最常見方式。MSAA 不適用於延遲渲染器,因為照明決策是在 MSAA 被“解析”(縮小)到其最終圖像大小之後做出的。
  3. **覆蓋樣本抗鋸齒 (CSAA)。**NVidia 對 MSAA 的進一步優化

$$ ed: ATI has an equivalent $$. 除了以 1x 執行著色器和以 4x 執行幀緩衝區之外,GPU 的光柵化器以 16x 執行。因此,雖然深度緩衝區產生了更好的抗鋸齒效果,但產生的混合中間陰影甚至更好。

這篇 Anandtech 文章對相對較新的顯卡中的 AA 模式進行了很好的比較,顯示了 ATI 和 NVIDIA 的每種模式的性能成本(這是 1920x1200):

                      ---MSAA---   --AMSAA---    ---SSAA---
                none  2x  4x  8x   2x  4x  8x    2x  4x  8x
                ----  ----------   ----------    ----------
ATI 5870           53  45  43  34   44  41  37    38  28  16
NVIDIA GTX 280     35  30  27  22   29  28  25

所以基本上,你可以預期性能損失……

  • 無 AA → 2x AA

~15% 慢

  • 無 AA → 4x AA

~25% 慢

零、2x、4x 和 8x 抗鋸齒之間確實存在明顯的質量差異。調整後的 MSAA 變體,也稱為“自適應”或“覆蓋樣本”,在或多或少相同的性能水平下提供更好的質量。每個像素的額外樣本 =更高質量的抗鋸齒

圖形比較像素的 AA 和 MSAA 採樣

比較每張卡上的不同模式,其中“模式”是用於生成每個像素的樣本數。

Mode   NVIDIA   AMD
--------------------
2+0    2x       2x
2+2    N/A      2xEQ
4+0    4x       4x
4+4    8x       4xEQ
4+12   16x      N/A
8+0    8xQ      8x
8+8    16xQ     8xEQ
8+24   32x      N/A

在我看來,超過 8 倍 AA,你必須有老鷹的眼睛才能看到差異。不過,擁有“便宜”的 2x 和 4x AA 模式肯定有一些優勢,可以合理地接近8x 而不會影響性能。這是您會注意到的性能和視覺質量提升的最佳點。

引用自:https://gaming.stackexchange.com/questions/31801