6 видов сглаживания в играх и что они на самом деле делают с картинкой

Когда-то выкрутить сглаживание на максимум было поводом для гордости. Если система тянула 4x или 8x MSAA и игра не превращалась в слайд-шоу, значит, железо собрано с запасом. Сегодня вместо одного понятного ползунка в настройках лежит набор аббревиатур – FXAA, SMAA, TAA, DLAA и десяток их производных.

Все эти технологии решают одну и ту же задачу. Игровой движок вынужден изображать диагонали и кривые линии на сетке из квадратных пикселей, из-за чего края объектов превращаются в лесенку. Сглаживание убирает этот эффект, но каждый метод платит за результат небольшой порцией частоты кадров.

Одни алгоритмы заставляют видеокарту считать дополнительные выборки цвета, другие обрабатывают уже готовый кадр как постэффект. Третьи, самые современные, подмешивают данные из предыдущих кадров. Итог почти всегда компромиссный – за чистые края приходится отдавать либо частоту кадров, либо резкость, либо стабильность движущихся объектов.

SSAA

Самый прямолинейный вариант – SSAA, суперсэмплинг. Кадр рендерится в более высоком разрешении, а затем масштабируется до нужного, из-за чего лишние детали усредняются и лесенка пропадает. Качество отличное, но нагрузка на GPU колоссальная, и просадки производительности заметны сразу.

MSAA

MSAA работает аккуратнее. Вместо обработки всей картинки метод добавляет дополнительные выборки только по краям геометрии, где артефакты заметнее всего. Чем больше выборок, тем ровнее контуры и тем выше нагрузка на видеокарту.

У такого подхода есть принципиальное ограничение. MSAA видит только границы полигонов, а мерцание от текстур, материалов и полупрозрачных поверхностей вроде листвы или сеток остаётся на месте. К тому же документация Unreal Engine допускает MSAA лишь в прямом рендеринге и не поддерживает его в отложенном настольном рендерере, из-за чего привычные режимы 2x, 4x и 8x в новых играх встречаются всё реже.

FXAA и SMAA

FXAA и SMAA относятся к постобработке и работают с уже отрисованным кадром. FXAA ищет контрастные переходы и размывает их, обходится очень дёшево по ресурсам, но заодно смазывает мелкие детали.

SMAA использует более продвинутый анализ краёв и повторяющихся узоров, сохраняя резкость при сопоставимо низком влиянии на производительность.

TAA

TAA добавляет к уравнению время. Алгоритм накапливает информацию из предыдущих кадров и за счёт этого не только сглаживает контуры, но и убирает характерное ползущее мерцание на заборах, растительности, проводах и удалённых объектах при движении камеры.

Последний момент важнее, чем кажется. Два метода сглаживания могут выглядеть идентично на статичном скриншоте, а стоит начать поворачивать камеру – и разница в мерцании, размытии и шлейфах становится очевидной. Сравнивать настройки нужно в движении, а не разглядывая одну и ту же стену полминуты.

Платит TAA замыленностью и гостингом. Когда данные из прошлых кадров не совпадают с актуальным, за движущимися объектами тянутся полупрозрачные следы. Если видеокарта упирается в потолок, снижение или отключение сглаживания действительно поднимет частоту кадров, что имеет смысл в соревновательных шутерах.

Однако полное отключение редко бывает оптимальным выбором. Пара дополнительных кадров в секунду плохо компенсирует картинку, в которой дальние заборы и провода переливаются, как гирлянда.

DLAA

Отдельная категория – нейросетевые режимы, работающие в нативном разрешении. NVIDIA не позиционирует DLAA как способ поднять производительность – технология использует ту же модель Super Resolution, что и DLSS, но не занижает внутреннее разрешение, а тратит вычисления на качество изображения. Похожие режимы есть у конкурентов:

• DLAA от NVIDIA на базе DLSS

• Native AA в наборе FSR от AMD

• Native Anti-Aliasing в Intel XeSS

Практический вывод для настройки игр простой. Если запас мощности есть, нативные нейросетевые режимы дают самую чистую картинку, TAA остаётся универсальным компромиссом, а FXAA и SMAA выручают на слабых видеокартах, где каждый кадр на счету.