4.4 抗锯齿

一、锯齿是怎么产生的

二、抗锯齿介绍

1.SSAA(super sample anti-aliasing)

拿4xSSAA举例子，假设最终屏幕输出的分辨率是800x600, 4xSSAA就会先渲染到一个分辨率1600x1200的buffer上，然后再直接把这个放大4倍的buffer下采样至800x600。这种做法在数学上是最完美的抗锯齿。但是劣势也很明显，光栅化和着色的计算负荷都比原来多了4倍。

2.MSAA(Multisampling Antialising)

MSAA（Multi-Sampling AA）则很聪明的只是在光栅化阶段，判断一个三角形是否被像素覆盖的时候会计算多个覆盖样本（Coverage sample），但是在pixel shader着色阶段计算像素颜色的时候每个像素还是只计算一次。例如下图是4xMSAA，三角形只覆盖了4个coverage sample中的2个。所以这个三角形需要生成一个fragment在pixel shader里着色，只不过生成的fragment还是在像素中央（位置，法线等信息插值到像素中央）然后只运行一次pixel shader，最后得到的结果在resolve阶段会乘以0.5，因为这个三角形只cover了一半的sample。现代所有GPU都在硬件上实现了这个算法，而且在shading的运算量远大于光栅化的今天，这个方法远比SSAA快很多。顺便提一下之前NV的CSAA，它就是更进一步的把coverage sample和depth，stencil test分开了。

问题：MSAA的一个问题就是和现在大街小巷都是的deferred shading框架并不是那么兼容。因为用deferred shading的时候场景都先被光栅化到GBuffer上去了，不直接做shading。

3.TAA(Temporal Antialiasing)

• 把多次采样的过程分不到每一帧中去，每一帧都平均前面几帧保存下来的数据
• 每一帧会有一定的偏移，继承了MSAA采样
• 用motion vector保存每帧移动的偏移

TemporalAA之前

TemporalAA之后

问题：会有闪烁的情况。

4.FXAA(Fast Approximate Anti-Aliasing)（后处理）

• 利用边缘检测有效的模糊混合

5.SMAA

主流抗锯齿方案详解（四）SMAA