Antialiasing
L'antialiasing (delle volte abbreviato con AA) è una tecnica per ridurre l'effetto aliasing (in italiano, scalettatura,[1] gradinatura[2] o scalettamento) quando un segnale a bassa risoluzione viene mostrato ad alta risoluzione. L'antialiasing ammorbidisce le linee smussandone i bordi e migliorando l'immagine.
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[modifica] Formazione dell'effetto alias
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Paragone tra un'immagine con alias (a sinistra) e una con filtro antialiasing (a destra)
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Le schede video lavorano con triangoli e linee che, per essere mostrati, devono essere campionati (sampling). Questa è la fase dove vengono stabiliti i colori dei singoli pixel e che produce le scalinature tra gli oggetti finali. Durante la campionatura al pixel viene assegnato un solo colore prendendo come riferimento il suo centro; se un pixel appartiene ad una linea che delimita due campi, anche in questo caso prevale il colore del campo a cui appartiene il centro del pixel. Per questo motivo su linee oblique, zone con alta differenza di colore o sui bordi netti si forma l'effetto alias.
Per questo nella maggior parte dei casi (generalmente a livello hardware), l'immagine viene campionata come se invece di un singolo pixel ce ne fossero di più e al pixel finale viene assegnato il colore medio (supersampling). L'attivazione dell'effetto così chiamato Antialiasing nei videogiochi comporta però (nella maggioranza dei casi) una diminuzione del frame rate sviluppato dalla scheda video, proprio a causa della grande quantità di dati che quest'ultima si trova a gestire.
[modifica] Tipi di anti-aliasing
[modifica] Supersampling (sovraccampionamento o supercampionamento)
9 subpixel
Il supersampling (SSAA) è forse il metodo più usato. Ogni pixel viene suddiviso in più pixel che hanno un colore indipendente. Per calcolare il colore finale dei pixel viene fatta una "media" di tutti i pixel, generalmente dando una maggiore importanza ai pixel centrali. La maschera dei subpixel è l'insieme dei "frammenti" di pixel. Un'ottima maschera è di 4 × 4px (16 subpx) anche se paga in prestazioni rispetto alle più veloci 2 × 2 o 3 × 3px.
Questa tecnica può essere descritta anche come una riproduzione a video di un'immagine ridimensionata di 2, 3, 4 o più volte, il che permette ottime prestazioni qualitative, ma un enorme dispendio di energie e risorse.
[modifica] Quincunx (tradotto in italiano Quinconce)
Il Quincunx (Quincunx AA) è un sistema usato dalla Nvidia (con la denominazione 2xQ) che permette d'avere gli stessi risultati della 4 × 4, ma risparmiando le prestazioni, le quali sono analoghe alla tecnica 2 × 2; come contro può apparire una linea verticale o orizzontale non utilizzata.
Questa tecnica si applica a tutta l'immagine (esattamente come la tecnica SSAA) e consiste nel formare una griglia con i normali colori che andrebbero a formare l'immagine e creare la nuova videata sommando i colori dei quattro pixel con peso 1/8 e sommare anche un quinto campione interposto tra i quattro pixel, con peso da 1/2, per avere il pixel adiacente si utilizzeranno due dei punti usati dal pixel precedente.
[modifica] Multisampling (Multicampionamento)
Il multisampling (MSAA) è forse assieme al "supersampling" il metodo più usato, tale metodo si differenzia dal supercampionamento per il fatto che agisce solo sui bordi dei poligoni e non al loro interno.
L'effetto alias viene eliminato tramite un filtro di bilanciamento dei colori: se due (o più) poligoni giacciono sullo stesso pixel, il colore del pixel viene determinato in base ai colori dei poligoni. Per esempio, se su un pixel ci sono due poligoni di colori diversi p1 che copre 2/3 e p2 che copre il restante terzo, il colore del pixel sarà uguale al bilanciamento dei due colori, tenendo conto che la "forza" del colore di p1 sarà doppia rispetto a quella di p2.
Questa analisi sarà tanto più precisa quanto maggiore sarà tale filtro 2x, 4x, 8x, ecc
[modifica] Temporal anti-aliasing
Nelle schede video ATI Radeon X o superiori, la maschera di applicazione dell'antialiasing può essere ruotata di 180° ad ogni singolo frame, raddoppiando la quantità di filtraggio senza intaccare le prestazioni. Questo effetto può funzionare solo se gli FPS superano la frequenza di refresh rate del monitor.
[modifica] Gamma corrected anti-aliasing
Questa tecnica di antialiasing è utilizzata dalle schede video moderne per eliminare l'effetto aliasing non solo dai contorni poligonali, ma anche dalle texture ricche di trasparenze (recinzioni, staccionate, cancelli) dove altrimenti il filtro non potrebbe agire, smussando i contorni delle aree di colore contrastanti.
[modifica] Morphological anti-aliasing (MLAA)
Questo sistema a differenza dei SSAA e MSAA non agisce prima della creazione dell'immagine, ma dopo, quindi si tratta di un post-processing e agisce su tutta l'immagine, andando ad analizzare la forma dei disegni in essa contenuta.
[modifica] Note
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
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