Cosa fa effettivamente l’anti-aliasing nei giochi PC?
L’anti-aliasing ha il compito di rendere più fluidi i bordi scalettati della grafica nei videogiochi, ma alcuni metodi sono molto più onerosi per la GPU rispetto ad altri. In passato, era un vanto riuscire a far girare un gioco con l’anti-aliasing al massimo. Se si otteneva 4x o 8x MSAA senza trasformare il gioco in una presentazione di diapositive, si era a buon punto. Oggi, questa opzione grafica di base si è trasformata in una miriade di acronimi come FXAA, SMAA, TAA, DLAA e altre combinazioni che sembrano essere state estratte da un sacchetto di Scrabble.
Fortunatamente, tutti questi metodi affrontano un problema simile. I giochi devono rappresentare bordi curvi e diagonali su una griglia di pixel quadrati, il che può portare a pattern a scalino, noti come “jaggies”. L’anti-aliasing attenua questi bordi grezzi, ma ci sono diversi modi per farlo.
Alcuni chiedono alla GPU di calcolare campioni aggiuntivi. Altri filtrano l’immagine dopo che è stata renderizzata, mentre le tecniche temporali più recenti utilizzano informazioni dai fotogrammi precedenti. L’obiettivo è ottenere bordi più puliti, ma di solito c’è un compromesso, come frame rate inferiori, dettagli più sfocati o occasionali effetti di ghosting.
L’SSAA (supersampling anti-aliasing) adotta un approccio di forza bruta, renderizzando l’immagine a una risoluzione più elevata prima di ridimensionarla alla risoluzione finale. Funziona molto bene, ma è estremamente gravoso per la GPU, il che può comportare frame rate più bassi e altri problemi di prestazioni.
L’MSAA (multisample anti-aliasing) è un po’ più ragionevole. Non esegue il supersampling dell’intera immagine, ma concentra più campioni attorno ai bordi della geometria. Più campioni si utilizzano, più i bordi possono apparire fluidi, ma maggiore sarà il carico sulla GPU. C’è un problema, tuttavia. L’MSAA affronta principalmente i bordi della geometria, mentre l’aliasing da materiali, texture e superfici trasparenti può rimanere. La documentazione attuale di Unreal Engine di Epic supporta l’MSAA solo con il renderer forward, non con il suo renderer deferred desktop. Questo è uno dei motivi per cui le comuni modalità 2x, 4x e 8x MSAA non sono sempre disponibili nei titoli più recenti.
FXAA (fast approximate anti-aliasing) e SMAA (subpixel morphological anti-aliasing) affrontano il problema dopo che il fotogramma è stato renderizzato. L’FXAA rileva i bordi ad alto contrasto e li leviga. È veloce e relativamente economico in termini di prestazioni, ma può ammorbidire i dettagli dell’immagine. L’SMAA impiega un rilevamento di bordi e pattern più avanzato per mantenere la nitidezza mantenendo il costo prestazionale relativamente basso.
Il TAA (temporal anti-aliasing) introduce i fotogrammi precedenti nell’immagine. Può levigare i bordi scalettati e aiutare a minimizzare lo sfarfallio e lo scintillio a volte visibili su recinzioni, fogliame, linee elettriche e oggetti distanti mentre la telecamera si muove. Quest’ultima parte è importante. Due metodi anti-aliasing possono apparire quasi identici in uno screenshot statico, mentre muovendo la telecamera si possono rivelare scintillio, sfocature o scie fantasma quasi istantaneamente. Quando si confrontano le impostazioni, è fondamentale muoversi nel gioco; osservare la stessa parete per 30 secondi non è un buon test grafico.
Il TAA può causare sfocature o ghosting quando le informazioni dai fotogrammi precedenti non si allineano perfettamente. Se la GPU è il fattore limitante, ridurre o disabilitare l’anti-aliasing può migliorare le prestazioni, il che potrebbe essere vantaggioso in uno sparatutto competitivo. Ma ciò non significa necessariamente che disattivarlo sia l’impostazione migliore. Non è sempre un buon affare guadagnare qualche fps mentre le recinzioni distanti scintillano come luci di Natale.
NVIDIA non posiziona il DLAA (deep learning anti-aliasing) come un potenziamento delle prestazioni: utilizza la stessa tecnologia Super Resolution sviluppata per il DLSS ma funziona a risoluzione nativa. AMD ha una modalità Native AA simile con FSR, e anche l’XeSS di Intel ha una modalità Anti-Aliasing Nativo che funziona a risoluzione nativa.