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9d70833697f30a38464099f56375e9c2 NVIDIA在最新發表的文件(PDF)中,介紹了全新的Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,這種技術以TXAA為基礎,並融合光線追蹤的繪圖方式,能夠進一步消除TXAA產生的模糊、鬼影等副作用,更棒的是這個技術還能相容於現在商業遊戲的光線追蹤API。

反鋸齒讓3D影像更細緻

在開始介紹Adaptive Temporal Anti-Aliasing(以下簡稱ATAA)之前,讀者不妨先閱讀筆者先前撰寫的《顯示卡 4 大反鋸齒技術探討:鋸齒的產生與消除,前處理、後處理之爭》,以瞭解反鋸齒的基本知識與概念。

傳統的SSAA(Super Sample Anti-Aliasing)與MSAA(Muitl-Sample Anti-Aliasing)反鋸齒技術都是3D繪圖時,在柵格化(Rasterisation,也稱光柵化)的步驟中提高取樣點的數量,進而提升取樣精細度,減輕圖像的不連續性,來減少視覺上的鋸齒感。

由於SSAA、MSAA對效能的需求比較大,所以遊戲傾向採用MLAA(Morphological Anti-Aliasing)、SMAA(Enhanced Subpixel Morphological Anti-Aliasing)、FXAA(Fast Approximate Anti-Aliasing)等後處理反鋸齒技術。

這類技術的特點是不改變3D繪圖過程,而是當繪圖完成後才針對輸出的2D圖像進行反鋸齒處理,可以有效節省運算效能。若舉攝影的打光做為例子,SSAA、MSAA就像在拍照前就透過閃光燈補強,而後處理反鋸齒技術則是透過修圖軟體增加圖片亮度。

NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)

NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)

加入時間要素並融合

這次要介紹的ATAA是以TXAA(Temporal Anti-Aliasing,也簡稱為TAA)為基礎,雖然TXAA也是屬於後處理的性質,但是與前述技術最大的不同是,傳統的反鋸齒以比對單一畫格中的不同位置為主,所以稱為空間反鋸齒,而TXAA則會比對前後畫格中的物件邊緣與細節,因為資料為跨時間軸的多張畫格,因此也稱時間反鋸齒,能夠進一步降低物件移動時造成的閃爍等瑕疵。

ATAA除了保有TXAA的概念外,還在傳統的柵格化繪圖方式中導入了光線追蹤,彌補TXAA不足之處,透過混合2種截然不同的繪圖方式,進一步強化反鋸齒效果,並降低TXAA模糊、鬼影的副作用,帶來接近8x SSAA的圖像品質。

由於柵格化與光線追蹤屬於完全不同的繪圖體系,雙方的資料結構差異也很大,因此先前並沒有適切的技術來執行這種異質運算,而NVIDIA則透過自家的RTX光線追蹤技術與Microsoft DirectX Ray Tracing(DXR)等API,達成雙方資料與渲染器的協作,進而實現ATAA。

NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)

NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)

NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)

NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)

NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)

筆者會在下篇的文章中,進一步說明ATAA的運作原理,請有興趣的讀者保持關注。

 

系列文章:
顯示卡 4 大反鋸齒技術探討:鋸齒的產生與消除,前處理、後處理之爭
NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(上)
NVIDIA發表Adaptive Temporal Anti-Aliasing反鋸齒技術,強化TXAA並融入光線追蹤(下)

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