3D technologie: Anti-aliasing

3D technologie: Anti-aliasing
, , článek
Každý z Vás jistě slyšel o technologii k vyhlazování hran, která je obecně známá pod názvem Anti-aliasing. V tomto článku si popíšeme detailně, jak tato technika funguje a rozebereme různé její aplikace jako je Quincunx či SmoothVision.
K oblíbeným
reklama
Anti-aliasing je pojem, který se v grafickém světě používá již dlouho. Pokud jste se někdy ptali, jakým způsobem je tato technika k vyhlazování hran v grafických čipech realizována, odpověď Vám může přinést tento článek. Anti-aliasing je jedním dějem uprostřed obrovské mašinérie zvané 3D grafická pipeline, který se začal používat hlavně od dob zavedení T&L jednotek do GPU.

Přijde si na tebe zubatá
S přechodem do trojrozměrného prostředí a s rozmachem 3D akcelerátorů začal vyvstávat čím dál tím akutněji jeden problém. Přestože se hrubá síla grafických karet zvyšovala, nevedlo to k přílišnému zlepšení obrazu. Přechod do 3D totiž znamená, že se všechny scény skládají z pixelů a polygonů, nejčastěji prostých trojúhelníků. Kvalitu obrazu jako takovou lze zlepšit např. zvýšením počtu těchto polygonů, příp. změnou rozlišení. Ale po stranách objektů, kde je přechod mezi trojúhelníky velmi ostrý se i tak vyskytuje nepříjemný jev – zubaté okraje.



Obr. 1 – Jasný příklad zubatých okrajů

To je samozřejmě způsobeno tím, že máme-li v prostoru dva body, tak jejich spojením vzniká čára, jejíž průběh je závislý na rozlišení. Zvýšením rozlišení se sice tato zubatost zmenšuje, ale rapidně se snižuje výkon. A tak chytré hlavy objevily lepší způsob vyhlazování těchto zoubků – anti-aliasing. Podobné techniky uměly již dříve renderovací programy jako 3DStudio Max, ale vykreslení jednoho snímku trvalo třeba několik minut. A úkolem, před kterým vývojáři stály, byla nutnost vyhlazování v reálném čase.


Obr. 2 – Skutečnost, co máme a co chceme

Voxely – slepá větev vývoje
Ovšem ještě před tím, než 3D akcelerátory jako bylo Voodoo či TNT získaly převahu, snažili se vývojáři zlepšovat obraz jinými způsoby. Jeden krátce zmíním – ve hře Outcast byly použité tzv. voxelové algoritmy. Scéna se v této hře skládala v voxelů (volume pixels), které samy o sobě obsahovaly dostatek informací pro kvalitní vyhlazování. Zde je jeden screenshot:


Obr. 3 – Screenshot z „voxelové“ hry Outcast

Outcast ve své době ohromil kvalitou obrazu, protože jak vidíte, voxely se od typických zubatých scén oněch let značně lišily. Nevýhodou ovšem byly obrovské nároky na výkon. Poté již ovšem získaly převahu 3D grafické karty a voxely byly potlačeny. Sice se i dnes koketuje s myšlenkou návratu voxelů do 3D prostředí, ale vzhledem k rozmachu pixel a vertex shaderů si myslím, že nemá příliš naději na úspěch.


Nyní se ale již podívejme na moderní metody vyhlazování obrazu…
reklama
Nejnovější články
AMD: NVIDIA nám spadla do cenové pasti AMD: NVIDIA nám spadla do cenové pasti
Dle vyjádření jednoho z vedoucích pracovníků firmy AMD byly ceny nových Radeonů s jejich pozdějším snížením ještě před vypuštěním na trh předem pečlivě připravená akce. Alespoň to se dozvídáme z úst Scotta Herkelmana. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek
Google: Stadia není Netflix pro hry, nabídne i exkluzivity Google: Stadia není Netflix pro hry, nabídne i exkluzivity
Zástupce firmy Google, který má přímo na starosti platformu Stadia, byl ochoten odpovídat na všetečné otázky lidí na fórech Reddit. My jsme se tak dozvěděli i to, že bychom dle jeho představ neměli o službě mluvit jako o Netflixu pro hry.
Dnes, aktualita, Jan Vítek1 komentář
Equifax zaplatí až 700 milionů dolarů za únik dat z roku 2017 Equifax zaplatí až 700 milionů dolarů za únik dat z roku 2017
V září roku 2017 se začala odkrývat kauza, která se týkala amerických úvěrových registrů obsahujících informace o téměř polovině obyvatelů USA a její už tak od počátku obludné rozměry časem ještě narostly. Jaké je vyústění?
Dnes, aktualita, Jan Vítek
První benchmarky dávají RTX 2080 SUPER téměř na úroveň TITANu V První benchmarky dávají RTX 2080 SUPER téměř na úroveň TITANu V
Na trh musí teprve ještě dorazit slíbená karta GeForce RTX 2080 SUPER, která už je ale na cestě, protože byla vyzkoušena v prvních testech. A není překvapivé, že to je zrovna benchmark z Final Fantasy XV.
Dnes, aktualita, Jan Vítek
Ceny DRAM šly zakrátko nahoru o pětinu, začínají růst i u nás Ceny DRAM šly zakrátko nahoru o pětinu, začínají růst i u nás
Vypadá to, že časy poklesu cen na trhu s paměťmi DRAM jsou pryč a my se dozvídáme, že příčinou je nová exportní politika Japonska vůči Jižní Koreji. Ceny přitom zakrátko vyletěly velice prudce nahoru. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek