פעמים רבות מוצאים את עצמם גיימרים נתקלים באפשרות ה-Anti Aliasing (או בקיצור AA) במשחקים ולא כל כך יודעים במה לבחור – השמות מבלבלים, האפקטים שונים וכך גם ההשפעה על הביצועים. אנחנו כאן כדי לעשות לכם סדר בכל הקשור לסוגים השונים של המסנן המתקדם כדי שתוכלו לבחור בצורה חכמה באפקט שהכי מתאים לכם
לפני שנתחיל, חשוב לציין ולזכור כי לא כל סוגי ה-AA קיימים בכל משחק – הסוגים הניתנים לבחירה משתנים בהתאם למנוע הגרפי ולבחירה של המתכנתים.
סוגי ה-AA הקיימים והשפעתם על ביצועים
AA מחולק בעיקרון לשני סוגים – הסוג שחל על התמונה בעת העיבוד והסוג שחל על התמונה לאחר העיבוד (Post-AA).
הסוג שחל על התמונה בעת העיבוד הוא זה המכביד ביותר על משאבי המחשב שכן הוא מעבד את הסצנה ברזולוציה פנימית גבוהה יותר ומכווץ אותה למימדי הרזולוציה הסטנדרטית.
לסוג זה קוראים MSAA או Multi-Sampling Anti-Aliasing. יש לו אח שמבצע פעולה דומה בשם SSAA או Super-Sampling Anti-Aliasing (שמו הקודם היה FSAA). אמנם, SSAA ידוע כמוריד מאיכות התמונה וגורם לה להיראות ציורית או משומנת בשל הדרך בה הוא עובד עם החלקה שלא רק מבטלת קצוות משוננים אלא גם מעגלת פינות. כיום לא נהוג להשתמש ב-SSAA כלל אלא רק ב-MSAA.
MSAA עובד בצורה נקייה בכך שהוא מחליק את הקצוות המשוננים של אובייקטים ומשתדל להמנע גם מאלמנטים אחרים בתוך האובייקטים. דבר זה עלול להביא למעט שינונים בתוך גופי האובייקטים אך בדרך כלל איכות התמונה משתפרת פלאים. ישנה מכפלה למסנן (לפילטר), והיא מתבטאת במשחקים דרך MSAA X2 או MSAA X4. המכפלה מסמלת את כמות העיבוד הפנימי שמתבצע. מכפלה של X2 מעבדת רזולוציה פנימית של קצוות משוננים פי 2 וכזאת של 4 מעבדת פי 4, והתוצאה לכך היא תמונה חלקה יותר. אמנם, חשוב לזכור כי לא תמיד ההבדל בין X2 ל-X4 יהיה גדול או מורגש, אך הפגיעה בביצועים היא גבוהה למדי.
דוגמה לפניכם:
סינון MSAA X2 (מימין) לעומת מצב ללא סינון
שימו לב לעמוד התאורה ולקיר הבניין. קצוות משוננים שהובחנו ללא תוספת המסנן רוככו והפכו לעדינים יותר.
מסנני ה-CSAA וה-EQAA
כשהם שייכים מעט לעבר, עדיין ניתן למצוא את המסננים הללו (CSAA באנוידיה ו-EQAA ב-AMD) שהם בעלי אותה צורת פעולה. תפקידם לזהות קיום של אובייקטים כאלה ואחרים ולהחליט האם לבצע עליהם החלקת שינון קצוות. ויזואלית, האפקטים הללו דומים ל-MSAA אך אינם חלים בכל מקרה, רק סלקטיבית. בשל חוסר אחידות באיכויות התמונה, מה שבעבר היה בשימוש בלתי מבוטל כיום כבר נדיר למדי במשחקים.
הסוג השני – מסננים לאחר עיבוד התמונה
מסננים לאחר התמונה הם מסננים אשר חלים על תמונה מעובדת רק לאחר שהיא כבר עובדה והיא עושה את דרכה מכרטיס המסך אל מסך המחשב. בשל כך, ההשפעה של מסנן זה על ביצועים נמוכה משמעותית מההשפעה של מסנן ה-MSAA.
מסנן פופולרי ראשון בקטגוריה הוא ה-FXAA. תפקידו של ה-FXAA הוא להעביר 'ויש' של החלקת תמונה לקחת שהיא עובדה ורך להפוך קצוות חדים ודקיקים למעט יותר רכים ונעימים לעין. כאן ניתן למצוא דוגמה של מסנן FXAA החל על תמונה:
שימו לב שקצוות משוננים עדיין נשארו משוננים במידה רבה אך רכה הרבה יותר. אלו לא רק הקצוות שעברו החלקה אלא כל התמונה וכאן מגיע חסרונו של מסנן ה-FXAA. בעוד שהוא יטפל קלות בקצוות המשוננים, הוא עשוי לטשטש אובייקטים שהטשטוש לא בהכרח רצוי להם. כך, ישנו חליפין של מעט מאוד פגיעה בביצועים אל מול איכות תמונה שיכולה להיות בעייתית (תלוי כמובן בסצנה ובמשחק).
טכניקות נוספות ל-Anti-Aliasing
SMAA או Sub-Pixel Morphological Anti-Aliasing.
טכנולוגיה זאת משלבת אלמנטים מ-FXAA ומ-MSAA בכך שהיא לא רק מעבדת פיקסלים ברזולוציה גבוהה יותר לצורך החלקה, אלא גם משתמשת בגווני צבע ובחישובי עומק כדי להחליק קצוות. שיטה זאת לא נחשבת לנפוצה אך קיימים כלים רבים המסייעים למשתמשים להחל אותה באופן חיצוני על משחקים. מדובר במסנן שמיועד יותר למהדרין של אוהבי איכויות התמונה, שלא אוהבים את משקל הכבד של MSAA.
שיטות חדשות וייחודיות – MLAA ו-TXAA
TXAA הוא מסנן חדש המיועד לכרטיסי המסך של אנוידיה מסדרת GTX 600 ומעלה בלבד. מסנן זה נותן אפקט ויזואלי דומה ל-FXAA אך אינו פוגע כמוהו באיכות התמונה של אובייקטים שאינם זקוקים ל-AA. אמנם, מסנן זה נשאר כבד מ-FXAA.
MLAA של AMD היא טכנולוגיה דומה למדי, וגם היא מתבצעת לאחר שעובדה סצנה. העיקרון דומה, עיבוד של מעט מאלמנטים של חדות היכן שחדות רצויה בשביל להחליק קצוות משוננים. הדגמה לפניכם:
בעוד ששיטות אלה אינן כבדות על משאבי כרטיס המסך, מחירן הוא איכות התמונה. MSAA שהוסבר בהתחלה הוא עדיין האופציה העדיפה לחובבי איכות התמונה ועל כך אין עוררין.
MFAA – חדש ויחודי למקסוול
MFAA היא שיטת AA אשר פותחה לאחרונה על ידי אנוידיה ואפשרית לשימוש בכרטיסי המסך הנושאים ליבות מקסוול בלבד (כמו GTX 970 ו-GTX 980).
MFAA היא שיטה בה מתבצע חישוב בין קצה אובייקט לרקע שלו ואך על ידי שימוש בקוד יעיל מתרנדרת התמונה עם אותו החישוב שכולל שינוי צבעים פחות דרסתי.
אמנם טכנולוגיית ה-MFAA אינה מאפשרת איכות תמונה גבוהה כמו MSAA, אבל הפגיעה בביצועים נמוכה משמעותית.
DSR – להרגיש MSAA, ללא הפגיעה בביצועים
לאחרונה השיקה אנוידיה טכנולוגיה בשם DSR שמאפשרת למשתמשי כרטיסי המסך מסדרות GTX 600 ומעלה ליצור רזולוציות שגבוהות מרזולוציות המסך שלהם ובכך לכווץ את מימדי הרינדור בחזרה אל גודל המסך ולהרוויח איכות תמונה. גם משתמשי AMD יכולים להשתמש בכלים מסויימים כדי לקבל אפקט דומה.
מה שלמעשה קורה במצב כזה דומה מאוד למה שמסנן MSAA עושה. ישנו עיבוד גבוה יותר של כמות פיקסלים ביחס לרזולוציית המסך, ולכן כיווץ של הרזולוציה מסייע בהחלקת הקצוות המשוננים. דוגמה לשימוש ב-DSR תהיה עיבוד של רזולוציה 2560×1440 על מסך 1920×1080.
תוספת של 70% ברולוציה משמעה מסנן כמעט כפול של דגימה (MSAA 1.7 אם תרצו). כך, הפגיעה בביצועים לא גבוהה כמו בהחלה של מסנן MSAA X4 ואיכות התמונה מקובלת.
לפניכם נתוני ביצועים מ-Assassin's Creed Unity לפי מסנן (1080p, הגדרות מירביות עם מערכת בחינה מתקדמת):
47FPS – ללא מסנן
FXAA – 45FPS
MSAA X2 – 37FPS
MSAA X4 – 30FPS
MSAA X8 – 11FPS
TXAA – 30FPS
כאן, שיקול הדעת צריך לבוא בהתאם לאיכות התמונה. המומלצת תהיה MSAA X2 למי שרוצה איכות תמונה יותר טובה, ו-FXAA למי שרוצה ביצועים טובים משמעותית. הרצה ללא מסנן לא תהיה מומלצת במיוחד – רק כשזה המצב היחיד בו ניתן לקבל ביצועים שחיקים.
לסיכום
הנה בקצרה סוגי ה-AA הנפוצים כיום לפי איכות ומשקל עיבוד:
MSAA – משקל כבד, איכות תמונה מעולה וטבעית, נעשה כבד מאוד מ-X4 ומעלה.
FXAA – משקל קל מאוד, איכות תמונה בינונית ומעט מטושטשת.
TXAA ו-MLAA – משקל קל, איכות תמונה בינונית.
MFAA – יחודי למקסוול, משקל קל, איכות תמונה טובה מאוד אם כי מעט פחותה מזאת עם MSAA.
הפעילו מסננים באחריות
אחת התופעות שקורות היום ולמעשה הייתה קיימת לא מעט בשנים האחרונות הוא משתמשים שפותחים דיון בפורום על כמה שהם מאוכזבים מכרטיס המסך החדש והמתקדם שלהם. משתמשים אלו במקרים רבים יהיו כאלה שבשבילם ההגדרות הגבוהות ביותר הן פשוטו כמשמעו כך. הם ניגשים להגדרות הגרפיות במשחקים ומרימים כל אפשרות וכל סליידר שרואים למקסימום. לצערי זה כולל גם מסנן MSAA בכפולה של 8. חשוב מאוד לזכור שיש להשתמש במסננים בשיקול דעת ולפי איכות התמונה, ולא להפעילם ללא שיקול כלל בציפיה לקבל ביצועים גבוהים מאוד. אין היום כרטיס מסך שחסין בפני דרגות סינון מירביות במשחקים חדשים.
הדרך המומלצת ביותר להפעיל מסננים תהיה לבחון במו עיניכם את איכות התמונה והסצנה שלפניכם. כמו כן, גם למסכים שונים שיקול הדעת יהיה שונה. במסכים גדולים בעלי צפיפות פיקסלים נמוכה העדיפות ל-AA תהיה גבוהה יותר מאשר במסכים קטנים בעלי רזולוציה גבוהה. שחקו בין הפילטרים, ראו איך התמונה משתנה ותישארו מתונים. לעיתים ההבדלים שבין מכפלה אחת לאחרת במסנן פשוט לא שווים הפסד עצום של ביצועים.
רוצים לדסקס על המדריך או על טכנולוגיות Anti Aliasing באופן כללי? אתם מוזמנים להיכנס לפורום כרטיסי מסך שלנו.
