Что на самом деле делает сглаживание в компьютерных играх?

Когда-то включить сглаживание на максимум было поводом похвастаться игровым компьютером. Если вам удавалось выставить MSAA 4x или 8x, и игра при этом не превращалась в слайд-шоу, значит, всё было весьма неплохо. Сегодня эта базовая графическая настройка превратилась в алфавитный суп из FXAA, SMAA, TAA, DLAA и других комбинаций — будто кто-то уронил мешок фишек для «Скрэббла».

К счастью, все эти методы решают схожую проблему. Играм нужно отображать изогнутые и диагональные контуры на сетке из квадратных пикселей, из-за чего могут появляться ступенчатые линии, или «лесенки». Сглаживание делает эти неровные края более плавными, но добиться этого можно разными способами.

Одни методы заставляют видеокарту вычислять дополнительные выборки. Другие фильтруют изображение после рендеринга, а более новые временные методы используют информацию из предыдущих кадров. Цель — сделать контуры чище, но обычно приходится идти на компромисс: снижать частоту кадров, жертвовать чёткостью деталей или мириться с периодическим шлейфом.

SSAA (сверхдискретизация) работает в лоб: изображение рендерится в более высоком разрешении, а затем уменьшается до итогового. Метод справляется с задачей довольно хорошо, но чрезвычайно сильно нагружает видеокарту, что может привести к снижению частоты кадров и другим проблемам с производительностью.

MSAA (мультисэмплинговое сглаживание) — более разумный вариант. Оно не обрабатывает с помощью сверхдискретизации всё изображение целиком, а сосредоточивает дополнительные выборки на геометрических контурах. Чем больше выборок, тем плавнее могут выглядеть края, но тем выше нагрузка на видеокарту.

Однако есть нюанс. MSAA в первую очередь сглаживает геометрические контуры, тогда как артефакты сглаживания на материалах, текстурах и прозрачных поверхностях могут остаться. В актуальной документации Epic по Unreal Engine указано, что MSAA поддерживается только прямым рендерером, но не отложенным рендерером для настольных систем. Это одна из причин, почему режимы MSAA 2x, 4x и 8x доступны не во всех современных играх.

FXAA (быстрое приближённое сглаживание) и SMAA (морфологическое сглаживание на уровне субпикселей) обрабатывают изображение уже после рендеринга кадра. FXAA находит контуры с высокой контрастностью и сглаживает их. Этот метод быстрый и относительно нетребовательный, но может снижать чёткость изображения. SMAA использует более продвинутые методы распознавания контуров и узоров, чтобы сохранить резкость при относительно небольшой нагрузке на производительность.

TAA (временное сглаживание) использует информацию из предыдущих кадров. Оно сглаживает неровные края и помогает уменьшить мерцание и дрожание, которые иногда заметны на заборах, листве, линиях электропередачи и удалённых объектах при движении камеры.

Это важный нюанс. На неподвижном скриншоте два метода сглаживания могут выглядеть почти одинаково, но при движении камеры сразу становятся заметны мерцание, размытие или шлейфы. Сравнивая настройки, перемещайтесь по игре. Смотреть на одну и ту же стену 30 секунд — не лучший способ проверить графику.

TAA может смягчать изображение или создавать шлейфы, если информация из предыдущих кадров не совпадает точно с текущей. Если производительность ограничена возможностями видеокарты, снижение уровня сглаживания или его отключение может повысить частоту кадров — это может быть полезно в соревновательном шутере. Но это не значит, что сглаживание лучше отключить. Не всегда стоит жертвовать плавными контурами ради нескольких дополнительных кадров в секунду, пока далёкие заборы сверкают, словно новогодние гирлянды.

NVIDIA не позиционирует DLAA (сглаживание на основе глубокого обучения) как способ повысить производительность: оно использует ту же технологию сверхвысокого разрешения, разработанную для DLSS, но работает в исходном разрешении. У AMD есть похожий режим Native AA для FSR. В XeSS от Intel также предусмотрен режим Native Anti-Aliasing, работающий в исходном разрешении. Наше руководство по выбору видеокарты поможет, если вы хотите улучшить игровой опыт, не выходя за рамки бюджета.