【PConline申请】如果我突然问你一个问题：为什么游戏有抗锯齿？ 也许总会有一种冷漠的感觉。 事实上，3D游戏中没有斜线的概念，所有的屏幕显示都是由点组成的。 分辨率具有固定的像素，因此在3D游戏中不可能出现绝对平滑的对角线，因此有限的像素在屏幕上形成锯齿状边缘。 因此，锯齿波无法完全克服，只能尽量减少对人体感知的影响。 抗锯齿技术的发展伴随着GPU性能水平的进步，衍生出了多种技术。 那么哪些是值得体验的呢？
为什么会有锯齿状边缘？
抗锯齿：标准翻译是抗图像折叠失真。 是指对图像的边缘进行柔化，使图像的边缘看起来更平滑，更接近真实物体。
显卡对于边缘点应该显示什么颜色非常困惑。
这就是抗锯齿的概念。 随着3D显示器的出现，锯齿现象一直困扰着玩家硬件设备，因为它与真实的3D界面的追求背道而驰。 从简单的对角线 3D 显示中unity 抗锯齿，可以明显看出锯齿对玩家的视觉造成的痛苦。
受输出分辨率的影响，混叠现象无法消除。
正是这种痛苦，让GPU开发者如此痴迷于抗锯齿技术的研究。 当然，这项研究必然与工艺技术、性能水平和外围技术的不断进步有关。
单帧抗锯齿渲染就像PS一样
看似简单的图像边缘柔化处理并不是Photoshop滤镜，而是3D动态图片处理，因此对GPU的计算负担相当大。 例如，抗锯齿就像在 Photoshop 中柔化连续图像滤镜的边缘。 因此，每当开启抗锯齿时，游戏的帧数肯定会减少。
抗锯齿技术的发展已经从单一技术发展到多种技术。 让我们按时间顺序看一下不同形式的抗锯齿技术。
传统的抗锯齿技术
首先是传统的抗锯齿技术：全屏抗锯齿/FSAA。
传统的FSAA有四大类，分别是超级采样抗锯齿（SSAA）、多重采样抗锯齿（MSAA）、覆盖采样抗锯齿（CSAA）和可编程滤波器抗锯齿（CFAA）。
各种抗锯齿的比较
CSAA是最早的抗锯齿，通过放大像素来模拟超高分辨率来实现平滑，因此资源消耗是最大的。
大多数主流播放器都使用MSAA
MSAA是主流的抗锯齿方法。 原理与CSAA相同，但它找到物体边缘的像素，然后对其进行缩放，消耗的资源要少得多。
CSAA和CFAA是两大显卡芯片厂商提出的新技术。 它们的主要目的是智能选择边缘采样，以解决MSAA严格选择物体边缘像素进行缩放的缺点，并且主要通过驱动程序进行控制。 因此，CSAA和CFAA是传统FSAA中最实用、最高效的全屏抗锯齿模式。 它们不仅具有良好的平滑效果，而且不占用较高的显示资源。
2 抗锯齿技术：FXAA/TXAA
抗锯齿技术未来方向：FXAA/TXAA
虽然抗锯齿了，但是还是模糊
虽然FSAA全屏抗锯齿技术已经非常成熟，但无论如何发展，FSAA最大的弊端之一是无法避免的，那就是抗锯齿后的图像会变得模糊，影响视觉效果。 而且，对于主流的MSAA，开启4次及以上后帧率会大幅下降，影响性能。 如今，当图像质量变得越来越真实时，模糊和低效这些术语必须被消除。 因此，就衍生出了今天要讨论的新的抗锯齿技术：FXAA和TXAA。
FXAA：
第一个是FXAA，中文全称是Fast Approximate Anti-Aliasing。 它是NVIDIA去年发布的一项全新的锯齿处理技术。 该技术属于图像后处理技术，处理操作发生在游戏渲染管线的后期。 这和Intel提出的MLAA（形态抗锯齿）是一样的游戏开发素材，所以FXAA本质上是抗锯齿的一种形式。
首先检测边缘像素，然后区分RGB和明暗信息。 取出对比度最明显的像素进行后期处理。 完成后重新覆盖纹理即可达到抗锯齿效果。
不要太确定它有多快，但要快。
显然这是渲染的后期制作阶段。 这种形式的抗锯齿只需要边缘检测和关键像素选择，不涉及重采样，对系统资源非常友好。 负担几乎全部落在渲染后端，可以大大节省着色器资源。
FXAA由驱动程序控制，因此对于游戏来说非常通用
但需要注意的是，形态抗锯齿在景深效果和运动模糊下没有什么用处。 不过，FXAA 相比 FSAA 实现了相同的图像质量，却大大降低了计算压力，这在下面的实际性能测试中可以看出。 因此，FXAA代表了3D图像质量和速度的未来方向，让玩家无需担心矛和盾。 它是一种具有巨大潜力的抗锯齿技术。
TXAA：
至于TXAAunity 抗锯齿，则是一种更有潜力的抗锯齿技术。 当新的开普勒架构显卡GTX680发布时，NVIDIA宣布一项新的抗锯齿技术即将到来，称为TXAA。
TXAA的原理是通过HDR后处理管道提供硬件层面的色彩校正处理。 后处理方法实际上与 FXAA 类似：集成硬件 AA 和类似于 CG 电影中使用的复杂高质量滤镜。 减少抗锯齿中的撕裂和抖动。
不过，如果想要实现比FXAA更强的画质和更流畅的体验，就只能通过游戏开发来实现TXAA。 因此，TXAA是一种发射后抗锯齿技术。 它不像 FXAA 那样通用。 相反，它是通过游戏来优化的。 这样的特殊性使得TXAA的执行效率最高。
因此，TXAA是一种新型的抗锯齿，需要重新开发代码添加TXAA支持。 因此，目前市面上还没有支持TXAA的游戏。 不过，随着NVIDIA的进步，估计TXAA的游戏会越来越多。
《秘密世界》
NVIDIA最近发布的R304系列第二个Beta驱动304.79增加了对NVIDIA TXAA抗锯齿技术的支持。 里面提到的《秘密世界》将成为第一款支持TXAA技术的游戏（支持会在即将发布的补丁更新后开启）。 实际的画质和性能体验待发布后才能知晓。
目前，TXAA分为两个级别：TXAA1和TXAA2。 TXAA1可以达到8x MSAA的效果，执行效率相当于2x MSAA，而TXAA2将提供更高的画质。
3 FXAA与MSAA图像质量对比测试
FXAA与MSAA图像质量对比测试
我们通过支持FXAA最好的两款游戏《蝙蝠侠：阿卡姆之城》和《光荣使命》来看看FXAA的画质与常用的MSAA的区别。 由于TXAA没有实际产品，所以今天我们不做比较。
测试质量设置
由于 FXAA（高）和 MSAA 4X 的图像质量与人体相似，因此我们对两种设置进行了比较。 首先是《蝙蝠侠：阿卡姆之城》的画质对比。 图像质量是最高的。 并打开 PhysX。
图像质量对比
不睁大眼睛肯定看不出明显的区别，而且点击图片放大睁大眼睛也看不出区别？ 这是真实的。 如果图片混淆了，相信几乎所有朋友都会很难区分FXAA和MSAA到底是哪一个。 如果您没有发现任何明显的差异，请尝试更改游戏。
《光荣使命》画质设置
《光荣使命》采用了与《蝙蝠侠：阿卡姆之城》相同的画质设置。 我们来看一下原图的对比。
图像质量对比
一样！ 看起来原理不一样，但是视觉上的抗锯齿效果几乎是一样的，比关闭后流畅很多。 此时，由于画质相差无几，所以就看谁的帧率下降少了。
4 FXAA与MSAA性能对比测试
FXAA与MSAA性能对比测试
目前主流的抗锯齿方法有MSAA和FXAA。 我们已经看到了两者之间实际图像质量的差异。 接下来我们就通过测试来对比两种抗锯齿模式的结果，看看FXAA到底有多大的帧率优势。 明显的。
测试平台介绍及测试方法说明：
硬件平台
中央处理器
英特尔酷睿 i7 3960X
母板
华硕 P9X79 豪华版
记忆
DDR3 1600 4GB×4 (8-8-8-24)
硬盘
西数 1TB 64M SATA3 黑盘
电源
LEPA G1600-MA-EU
显卡
NVIDIA GTX660Ti (915/6008MHz 2GB)
软件平台
操作系统
Windows 7 SP1 64 位旗舰版 + DirectX 11
显卡驱动程序
NVIDIA ForceWare 305.53
测试项目
游戏对比：
光荣使命
蝙蝠侠：阿卡姆之城
本次测试主要针对FXAA和MSAA开启后游戏的测试结构是否能够保持较高水平。 平台采用高端i7+X79平台，选用HD7950进行对比。 测试的两款游戏都使用了最高图像质量，1080p 分辨率。
●《蝙蝠侠：阿卡姆之城》
游戏性能测试：《蝙蝠侠：阿卡姆之城》
软件介绍
这个游戏对显卡的压力很大。 只有千元以上的显卡才能在DX11高分辨率+最高画质下流畅运行。
测试方法
使用内置的 Benchmark 进行测试。
测试成绩对比
●“光荣使命”
游戏性能测试：《光荣使命》
软件介绍
国内首款拥有自主知识产权的大型DX11 FPS游戏，支持曲面细分特效、HBAO（环境光遮挡）特效、PhysX物理加速特效等目前最先进的计算机3D技术。
测试方法
正常纹理质量，打开后台处理。
测试成绩对比
测试总结：可以看到，FXAA High模式的测试结果比MSAA 4x更加亮眼，领先幅度超过10%。 可见FXAA是兼顾图像质量和平滑度的较好选择。
PConline评测室总结
玩家对画质的需求永无止境
当硬件的步伐超过3D技术的进步时，受益者自然是广大游戏玩家。 但人们的需求总是从一个层面上升到另一个层面。 当3D游戏的流畅运行需求得到满足后，画质的享受自然就来了。 不过，在一定的硬件条件下，当然要选择开启抗锯齿后对性能影响最小的抗锯齿技术。
良好的图像质量和更好的性能自然需要新的抗锯齿技术
因此，抗锯齿技术不断发展，逐渐保持比以前的抗锯齿技术一致的图像质量，而游戏帧数并没有明显下降。 FXAA 已经实现了这一点。 经过对比，在同等画质下，FXAA的帧率比MSAA更高，自然是玩家的最佳选择。 当然，未来还会有更有潜力的TXAA。 相信到那时抗锯齿技术将会达到另一个水平。
文章来源:https://blog.csdn.net/u013467442/article/details/40627551
