게임

TAA vs SMAA vs FXAA vs MSAA vs DLAA: 어떤 안티 앨리어싱이 더 낫습니까?

TAA, SMAA, FXAA, MSAA 또는 SSAA? 어느 것이 당신에게 적합합니까? 안티 앨리어싱 기술은 저렴한 셰이더 필터(FXAA)부터 복잡한 시간적 축적 방법(TAA)에 이르기까지 다양한 형태와 크기로 제공됩니다. 가장 인기 있는 안티 앨리어싱 기술에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

안티 앨리어싱: MSAA vs SMAA vs TAA

지금쯤이면 안티 앨리어싱이 무엇을 하는지 이미 알고 있을 것입니다. 얇은 물체의 가장자리와 교차점을 따라 인공물과 들쭉날쭉한 부분을 청소합니다. 초기에는 다중 샘플링과 슈퍼 샘플링이 가장 인기 있는 방법이었습니다. 그들은 성능을 희생하면서 최고의 이미지 품질을 (대체로) 생성합니다.

수퍼 샘플링 은 전체 이미지를 더 높은 해상도로 렌더링한 다음 대상 해상도에 맞게 크기를 조정합니다. 기본적으로 색상 및 깊이 샘플을 픽셀당 4번 샘플링합니다. SSAA의 가장 일반적인 변형은 2x와 4x입니다. 최종 픽셀 색상은 4개 샘플의 평균입니다. 이미지 품질을 크게 향상시켜 앨리어싱을 거의 완전히 제거합니다. 그러나 비용이 많이 들고 실시간 렌더링에는 불가능합니다.

다중 샘플링 또는 MSAA 는 깊이만 샘플링한다는 점을 제외하고는 SSAA와 유사합니다. 주요 차이점은 파이프라인의 후반부에 있습니다. SSAA는 픽셀 셰이더를 각 픽셀 2x 또는 4x에 적용하지만 MSAA는 한 번만 실행합니다. 커버리지 및 깊이 테스트를 사용하여 삼각형 가장자리 주위를 “다중 샘플링”하여 가장자리를 매끄럽게 만듭니다.

https://mynameismjp.files.wordpress.com/2012/10/msaa_partial_coverage2.png

MSAA는 현대 게임에서 매우 인기 있는 지연 조명과 함께 사용할 수 없습니다. 디퍼드 라이팅은 버텍스에서 프래그먼트 셰이더로의 조명 계산을 지연시킵니다. 이렇게 하면 다각형 기반이 아닌 픽셀에 적용하여 성능을 절약할 수 있습니다.

포스트 프로세스 안티 앨리어싱: FXAA & SMAA

FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing)는 인접 픽셀을 혼합하여 이미지를 더 매끄럽게 만들지만 동시에 더 흐리게 만들어 계단 현상을 줄입니다. 광도 또는 대비 기반 가장자리 감지를 사용합니다: AA는 광도 차이가 특정 임계값을 초과하는 모든 곳에 적용됩니다. 이것은 매우 정확하지 않으며 과도한 흐릿함으로 이어질 수 있습니다.

SMAA (Subpixel Morphological Anti-Aliasing)는 더 정확하여 관련 흐릿함 없이 앨리어싱을 제거합니다. 그러나 MSAA와 동일한 단점이 있습니다 : 투명한 텍스처에서는 작동하지 않습니다.

MLAA(Morphological Anti-aliasing) 는 최초의 셰이더 기반 안티 앨리어싱 기술 중 하나입니다. 불연속성을 검색합니다( a의 수직 녹색 선 참조).

  • 미리 정의된 패턴/모양(집합)에 따라 분류합니다.
  • 그런 다음 가상으로 다시 벡터화되어(파란색 선) 관련 픽셀에 대한 커버리지 영역(보이는 삼각형/개체)을 계산할 수 있습니다.
  • 그런 다음 이러한 영역을 사용하여 이웃과 혼합하여 매끄럽게 만듭니다.
  • 음영 처리된 픽셀(여기서는 a)은 주변 픽셀에 따라 색상을 얻습니다.
  • 가장자리 감지는 깊이 또는 루마 정보, 패턴 감지 및 커버리지 영역 계산(C로 제공)을 사용하여 수행됩니다.
  • 패턴 감지는 가장자리의 양쪽 끝을 검색하고 교차하는 가장자리를 분석합니다.

MLAA는 여러 개의 가는 선을 포함하는 복잡한 형상 에서 잘 작동하지 않습니다. 개체의 앤티 앨리어싱 실루엣으로 설계되었으며 날카로운 기하학적 기능으로 인해 흐릿한 결과를 생성합니다.

SMAA는 FXAA의 단점을 해결합니다. (너무 흐릿함) 및 MLAA(제한된 적용 범위)이며 대부분의 시나리오에서 잘 작동합니다. 색상별 루마를 기반으로 하는 가장자리 감지를 활용하여 작동합니다.

SMAA는 여중 (선명한 형상의 경우 1픽셀 길이, 대각선 패턴의 경우 여러 픽셀 길이) 교차선을 사용하여 가장자리 감지를 강화하고 흐림을 줄일 뿐만 아니라 적용 범위를 개선합니다. FXAA/MLAA로 인해 얇은 선과 물체가 흐려지기 쉬운 경우 픽셀 길이의 교차 가장자리로 얻은 커버리지 영역을 확장하는 반올림 계수가 사용됩니다.

SMAA는 종종 시간적 안티앨리어 싱(SMAA T1x/T2x)과 쌍을 이루며, 이는 인접 프레임의 시간적 데이터를 사용하여 안티앨리어싱의 안정성과 품질을 향상시킵니다. 품질을 개선하기 위해 픽셀당 여러 샘플을 사용합니다. 일반적으로 다음 모드가 사용됩니다.

  • SMAA 1x: 정확한 거리 검색, 로컬 대비 적응, 선명한 기하학적 특징 및 대각선 패턴 감지가 포함됩니다.
  • SMAA S2x: 모든 SMAA 1x 기능과 공간 다중 샘플링을 포함합니다.
  • SMAA T2x: 모든 SMAA 1x 기능과 시간 슈퍼 샘플링을 포함합니다.
  • SMAA 4x: 모든 SMAA 1x 기능과 공간 및 시간 멀티/슈퍼 샘플링 포함

템포럴 안티 앨리어싱(Temporal Anti-Aliasing )은 가장 최신의 가장 인기 있는 기능입니다. 모션에서 가장 분명하게 나타나는 시간적 앨리어싱이나 쉬머링을 제거합니다. 템포럴 앨리어싱은 장면에 있는 오브젝트의 전환 속도에 비해 프레임 속도가 너무 낮아 오브젝트 경계가 움직이는 것처럼 보일 때 발생합니다. TAA는 인접 프레임을 비교하고 블렌딩하여 움직이는 이미지를 더 선명하게 만듭니다.

TAA는 근사치로, 두 개의 이미지를 사용하여 최종 이미지를 외삽하므로 텍스처 디테일이 흐려지는 경우가 많습니다. 이미지는 특정 해상도에서 서로 다른 프레임에 걸쳐 렌더링되며, 각 추가 이미지에 지터 오프셋(몇 픽셀의 카메라 이동)이 적용됩니다. 이렇게 하면 단일 프레임에서 여러 이미지가 생성되며, 이 이미지는 수퍼샘플링 및/또는 업스케일링에 사용됩니다.

시간적 업스케일링 은 유사한 방법을 사용하여 저해상도 이미지를 업스케일링합니다. 핵심적인 차이점은 TAA와 달리 교대 픽셀이 연속된 프레임에서 렌더링되고 인접 픽셀의 보간과 샘플을 사용하여 갭을 채운다는 것입니다.

NVIDIA의 DLAA 는 시간적 안티 앨리어싱 솔루션입니다. DLSS처럼 작동하지만 저해상도 입력 대신 기본 해상도 이미지를 사용합니다. 이러한 이미지와 모션 벡터는 신경망에 공급되어 기본 품질보다 더 나은 결과를 생성합니다. 결과 프레임은 시간적 피드백으로 네트워크에 공급되어 미래 프레임을 축적하고 혼합합니다.

Areej

Processors, PC gaming, and the past. I have been writing about computer hardware for over seven years with more than 5000 published articles. Started off during engineering college and haven't stopped since. Find me at HardwareTimes and PC Opset.
Back to top button