和更多是追求质量的的SSAA、MSAA相比,主要工作在流水管线后端的FXAA来到世上的原因很直接,就是奔着更少的硬件开销来的,而在图像细节方面只追求近似值,因为就和我们在开篇说的,憋着一口气追求精细度并不是永远最理想的,对于硬件水平处在瓶颈的用户而言,FXAA对于他们来说是最现实的方案。
说到FXAA,几乎是在同一时间,NVIDIA还推出一款针对MSAA做出效率改进的时间性抗锯齿(TXAA),关于TXAA的技术原理,NVIDIA谈之甚少,我们知道最多的则是NVIDIA用于对比的一组数字:TXAA 2x的效率近似MSAA 4x,但是硬件开销依然停留在MSAA 2x,而TXAA 4x消除锯齿的效果甚至可以达到MSAA 8x的级别,不过很多时候据小编的观察和经验,MSAA 4x消除锯齿的效果大多已经非常可观。而在进入GeForce 900 Maxwell架构之后,NVIDIA甚至针对MSAA,推出通过在不同帧之间采样的多帧采样除锯齿(Multi-Frame Anti-Aliasing),当然,相信这方面玩家接触的比较少,因为MFAA在游戏中并不会单独以选项的形式存在,而是需要通过NVIDIA控制面板将MSAA替换为MFAA。
课堂之后是实操:睁大眼睛的时候已到(除非特别说明,以下截图全部统一截取自200%比例)
在介绍完基本的原理情况之后,我们还是通过游戏来向大家直观地展现不同的抗锯齿背后的画面表现和硬件开销,首先还是从SSAA开始,我们挑选的游戏是《古墓丽影:崛起》,它也是近期不多的使用超级采样的游戏之一。
作为画质担当的范例之一,《古墓丽影崛起》本身的画质是很强悍的,材质也非常精细,但是我们在NO AA的设置下可以看到,即使是开发者注意力最集中的劳拉身体本身,她的项链、衣领、弓箭、箭袋,以及周围的岩石、草木都有非常非常严重的锯齿,甚至已经达到影响玩家游戏的程度。我们使用性能非常强悍的GTX 1080,在最高预设画质、2560*1440分辨率、No AA、Pure Hair On的条件下使用Benchmark可以跑出79.25帧的水平。
SSAA画质与性能变化
我们再来对比开启SSAA之后的情况,首先这里可以看到SSAA的一个特点,虽然抗锯齿技术逃不过采样的过程,但是这里可以看到在开启SSAA之后,原本充满锯齿的地方首先还是一如既往的清晰、锐利,衣物和衣物的过渡干净利落,完全没有后处理抗锯齿那种模糊的感觉,而是锯齿真的缩小的既视感,不过开启SSAA的代价确实高,2倍环境下Benchmark成绩已经滑落至49.08帧。
可以见到从SSAA 2x开始已经大幅减轻,并且没有任何模糊的副作用(统一截自200%)
而看到更进阶的SSAA 4x之后,大家可以发现放大观察之后确实还有依稀的锯齿的身影,但是在全尺寸角度来看锯齿已经大大减轻,同时颇为难得的是在采样之后画面还是保持非常高的锐度,没有模糊的感觉,但是这是Benchmark成绩只有33.35帧。
最右侧的SSAA 4x可以看到采样效果非常完美
MSAA画质与性能变化
看完SSAA我们再来看看MSAA,我们选取的游戏依然是NVIDIA The Way阵营的《刺客信条:枭雄》,由于没有Benckmark,我们选取固定的大本钟下方作为测试场景。首先我们来看看No AA的条件下的观感,相信大家可以看到情况有多糟糕,不仅伊微·弗莱的手臂、披肩出现明显的锯齿,就连前额那几个像素宽的一缕刘海也出现明显的锯齿,不仅如此,不远的栏杆,远处的楼房、树叶的锯齿也非常明显,仿佛进入一个刺猬构成的世界,在2560*1440分辨率、最高预设画质下我们选择大本钟下方的桥作为测试场景,录得帧率为77.654帧。
测试路线
我们再来看看MSAA 2x的环境,首先这里可以看到虽然伊微前额那缕刘海的锯齿已经不见,但是整条刘海也已经变得不再清晰——注意,这种很窄的线条最能看出抗锯齿的采样效果。我们可以简单对比一下周围栏杆、楼房、树木的抗锯齿效果,虽然有点模糊的副作用,但是看得出锯齿已经明显减轻很多,作为代价,重新测试的帧率为64.676帧,还在可接受的范围内。
至于MSAA 4x,我们可以看到锯齿已经更加罕见,但或许是Over-Size Buffer的关系,在高倍率的采样之后,似乎MSAA 4x在边缘部分的清晰度要比MSAA 2x更加优秀,唯一的代价是,MSAA 4x的帧率已经跌至53.973帧。
在前面已经说过,MFAA和MSAA在同倍数下的硬件开销是接近的,但是前者的采样效果更好,我们来简单对比一下硬件开销,在相同的测试环境下,MFAA 2x的帧数为62.576,而MFAA 4x的帧数为53,316帧,确实和MSAA很接近,但是在实际的处理上,小编并没有看到太多不同,但是在正面面对强光的时候,MFAA仿佛会丢失更多细节,而且在对较远的楼房上的横置木板放大之后,小编发现MFAA还是有些细微的锯齿,看来在帧与帧之间采样确实不如在单帧上来的好掌握。
开启MSAA 4x之后,刘海已经很模糊
TXAA/MFAA画质与性能变化
至于TXAA,在硬件开销上确实如同所宣传的,和MSAA、MFAA都很接近:62.761、53.863帧,但是在简单对比之后小编发现相比MSAA、MFAA,TXAA还是要明显的模糊一些,证据是放大远处的楼房的时候,前两者还能明显看到其中木板的细节,但是在TXAA中要明显更加模糊,已经无从谈起楼房上方木板的细节。