Технологии сглаживания

Если зайти в графические настройки любой игры, можно увидеть такие аббревиатуры, как TAA, MSAA, FXAA, SMAA и DLSS. Все это технологии сглаживания, от которых очень сильно зависит качество графики и FPS. Сегодня мы без сложных терминов объясним, что такое сглаживание в играх, как оно работает и какой алгоритм лучше использовать.


Диагональная линия

Зачем нужно сглаживание

Картинка на современных ЖК-мониторах строится при помощи пикселей. Это очень маленькие квадратики, которые могут гореть красным, зеленым и синим цветом. Например, у мониторов с разрешением Full HD число пикселей составляет 2 073 600 штук, а у дисплеев 4К их 8 294 400 штук.

Когда на современном дисплее нужно отобразить прямую линию, то у ЖК-монитора никаких проблем не возникает. Но когда нужно нарисовать диагональную или кривую линию, то на их границах появляются лесенки. Еще их называют ступеньками. Более правильное название – алиасинг от английского слова «aliasing».

Чтобы устранить проблему лесенок, можно поступить тремя способами:

  • избавиться от ЖК-дисплеев и начать пользоваться другими мониторами;
  • повысить число пикселей дисплеев, чтобы лесенок не было видно;
  • создать технологию по устранению лесенок.

Избавиться от ЖК-дисплеев и начать пользоваться другими мониторами нельзя. У жидкокристаллической технологии очень много преимуществ, и она позволяет создавать очень качественное изображение. Раньше люди пользовались ЭЛТ-мониторами, которые не имели алиасинга. Однако качество их картинки сильно уступало ЖК-дисплеям.

Повысить число пикселей мониторов, чтобы пропали лесенки, очень сложно. Нужно разработать и начать выпускать дисплеи с разрешением более 8К. С технической точки зрения это невероятно сложно и очень дорого. Стоимость таких мониторов будет неподъемная для многих компьютерных пользователей.

Остается последний способ – разработать технологию по устранению лесенок. Инженеры так и поступили. Они создали алгоритм, который убирает эффект зубчатости на ЖК-дисплеях, и назвали его «сглаживанием». По-английски эта технология называются «anti-aliasing» и для простоты ее записывают в виде аббревиатуры «AA». Если вы увидите на конце какого-то алгоритма буквы «AA», то они расшифровываются, как «anti-aliasing».

Сглаживание нужно для устранения эффекта зубчатости на границах кривых линий. Без этой технологии получить качественное изображение на ЖК-дисплее невозможно.


Виды сглаживания в играх

Технологий сглаживания разработано очень много и сразу возникает вопрос: «Почему графические специалисты не создали всего лишь один алгоритм?». Дело в том, что у первых технологий сглаживания было много недостатков. Они требовали очень много вычислительной мощности и справлялись только с некоторыми видами алиасинга.

Эффект зубчатости на границах кривых линий, о котором мы говорили ранее, это всего лишь один из видов алиасинга. В реальности их больше. Всего в компьютерной графике выделяют 6 видов алиасинга

  • текстурный;
  • шейдерный;
  • субпиксельный;
  • подпиксельный;
  • геометрический;
  • алиасинг прозрачности.

Появление большого количества технологий сглаживания связано с желанием разработчиков найти баланс между производительностью и качеством картинки. Графические инженеры постоянно экспериментировали и создавали новые алгоритмы, что и привело к появлению большого количества технологий антиалиасинга. Однако в игровой индустрии прочно закрепилось всего 5 алгоритмов:

  • TAA;
  • FXAA;
  • SMAA;
  • MSAA;
  • DLSS.
Пример MSAA сглаживания

MSAA – Multi Sampling Anti-Aliasing

Сглаживание MSAA – это самая популярная технология антиалиасинга прошлого. Мультисэмплинг является модификацией SSAA – самого первого алгоритма сглаживания в играх.

Метод SSAA работает очень просто: он всего на всего повышает разрешение картинки, а затем уменьшает его до разрешения вашего монитора. Например, если у вас дисплей с разрешением 1920x1080, то при включении SSAA 4x разрешение игры повышается до 3840x2160, а затем уменьшается до размеров монитора.

Этот метод избавляет от геометрического алиасинга и делает картинку очень четкой, но он требует много производительности. При включении SSAA 4x нагрузка на ГПУ видеокарты повышается в 2-3 раза. Также повышается нагрузка на видеопамять. Игровых разработчиков это не устраивало, и инженеры модифицировали SSAA, создав MSAA.

Сглаживание MSAA тоже повышает разрешение, но алгоритм делает это только для границ объектов, а не для всей картинки целиком. Если SSAA 4x повышает нагрузку на видеокарту в 2-3 раза, то MSAA 4x – всего на 30-50%. Это хороший результат, но и он не устраивал игровых разработчиков. Им нужно было сглаживание, которое бы совсем не влияло на производительность. Это и стало причиной появления технологии FXAA.

Пример FXAA сглаживания

FXAA – Fast approXimate Anti-Aliasing

Сглаживание FXAA разработала компания NVIDIA в конце нулевых годов. Алгоритм основывался на постобработке готового изображения. Он анализировал отрендеренную картинку, находил края объектов и размазывал их.

Главное преимущество FXAA – низкое влияние на производительность. Даже на старых видеокартах это сглаживание почти не снижало кадровую частоту. Главный недостаток FXAA – ухудшение качества картинки. Изображение сильно «мылилось» и теряло четкость, что геймерам ужасно не нравилось. Поэтому графические инженеры продолжили создавать новые методы сглаживания.

Пример SMAA сглаживания

SMAA – Subpixel Morphological Anti-Aliasing

SMAA – это еще одно сглаживание, которое работает на этапе постобработки. Оно является модификацией MLAA – алгоритма от компании Intel.

Сглаживание MLAA очень похоже на FXAA по принципу работы. Оба сглаживания анализируют картинку на основе цветовых переходов. Главное отличие заключается в методе вычисления: MLAA обрабатывается центральным процессором, а FXAA – видеокартой. Недостатки у обоих типов сглаживания тоже похожи: алгоритмы сильно «мылят» картинку и ухудшают ее качество. Чтобы решить эту проблему, инженеры модифицировали MLAA и создали SMAA.

Сглаживание SMAA намного лучше распознает границы объектов и почти не замыливает изображение. Также оно не оказывает значительного влияния на производительность. Включение SMAA может лишь на пару процентов снижать частоту кадров в играх.

Если бы не выход сглаживания TAA, скорее всего, технология SMAA стала бы стандартом в современной компьютерной графике.

Пример TAA сглаживания

TAA – Temporal Anti-Aliasing

TAA – это самое популярное сглаживание на сегодняшний день. Оно используется по умолчанию во всех современных играх. Если в графических настройках нет возможности поменять метод сглаживания, значит, в игре работает только TAA.

Это сглаживание стало популярным по следующим причинам:

  • устранение всех видов алиасинга;
  • низкое влияние на производительность;
  • возможность легко добавлять алгоритм в игру.

TAA – это единственный метод сглаживания, который успешно борется со всеми видами алиасинга. Алгоритм создает очень стабильную картинку без мерцаний и любых других графических артефактов.

TAA берет информацию из предыдущих кадров и на их основе сглаживает картинку. Это позволяет сильно снизить влияние на производительность видеокарты. Включение TAA снижает кадровую частоту в играх всего на 5-7%.

TAA работает на этапе постпроцессинга, то есть как фильтр постобработки. Это позволяет очень легко добавлять сглаживание в игру без сложной корректировки кода.

Эти преимущества сделали TAA сглаживание самым популярным алгоритмом антиалиасинга, однако и у него нашлись недостатки:

  • гостинг;
  • «замыливание» картинки.

Гостингом называют шлейфы, которые образуются за движущимися объектами. Например, если в игре падает листва, то можно заметить, как за листьями тянутся шлейфы. Полностью избавиться от этого артефакта нельзя, но в современных версиях TAA он слабо заметен, и его можно увидеть, только если сильно вглядываться в картинку. Также снизить этот эффект можно, выставив высокую частоту кадров. Чем больше FPS, тем слабее проявляется гостинг.

Замыливание или потеря четкости возникает во время движения игровой камеры. Улучшить четкость картинки можно тремя способами:

  • повысить разрешение игры;
  • воспользоваться фильтром резкости;
  • выставить TAA на режим «низкое» или «среднее».

Чтобы повысить разрешение игры, не обязательно покупать новый монитор. Можно воспользоваться функцией «масштаб разрешения». Этот параметр также называется «разрешение рендера», «суперсэмплинг», «коэффициент шейдинга» и так далее. Он есть почти в любой современной игре. Просто повысьте значение со 100% до 130% или 150%. Картинка станет четче, но и нагрузка на видеокарту значительно увеличится, так как игра будет рендериться в более высоком разрешении.

Фильтр резкости можно включить через программу GeForce Experience или AMD Software: Adrenalin Edition. Обычно эти приложения устанавливают, чтобы обновлять драйверы видеокарт, но в них есть много полезных функций, в том числе и наложение фильтра резкости. Этот эффект будет выделять контуры объектов, что повысит четкость картинки.

В некоторых играх можно регулировать качество работы TAA сглаживания. Чтобы уменьшить замыливание, не выставляйте TAA на значение «высокое» или «ультра». Уменьшите значение до «низкое» или «среднее». Сглаживание будет работать менее агрессивно, что улучшит четкость картинки и немного снизит нагрузку на видеокарту.

DLSS технология

DLSS – Deep Learning Super Sampling

В 2018 году компания NVIDIA представляет DLSS – самое революционное сглаживание для видеоигр. Революция заключается в том, что все методы сглаживания ухудшают производительность в играх, а DLSS, наоборот, повышает ее. Это происходит за счет технологии апскейла: DLSS не только сглаживает изображение, но и реконструирует его из более низкого разрешения.

Например, если включить DLSS в режиме «качество» на мониторе с разрешением 1920x1080, то картинка будет рендериться в 1280x720, а затем дорисовываться до разрешения монитора с помощью нейросети. Это позволяет значительно повысить частоту кадров в игре с небольшой потерей качества изображения.

Особенность DLSS сглаживания состоит в том, что чем выше разрешение монитора, тем лучше качество реконструкции. То есть на дисплеях с разрешением Full HD картинка немного ухудшается. На дисплеях с разрешением 2К изображение почти не меняется, а на мониторах 4К четкость и детализация картинки, наоборот, улучшается.

Сглаживание DLSS работает только на видеокартах NVIDIA RTX, так как в конструкции их ГПУ находятся тензорные ядра. Именно они отвечают за работу нейросети. Графические ускорители Intel и AMD не поддерживают технологию DLSS.

В 2021 году выходит сглаживание DLAA, в основе которого также лежит машинное обучение. В реальности это тот же алгоритм, что и DLSS, только без технологии апскейла. То есть при включении DLAA картинка не реконструируется из более низкого разрешения, а нейросеть занимается только устранением артефактов и сглаживанием изображения. Это делает DLAA лучшим антиалиасингом на сегодняшний день. Даже TAA сглаживание проигрывает DLAA в качестве и стабильности готового изображения.


Какое сглаживание лучше выбрать: итоги

Во всех видеоиграх набор доступных сглаживаний разный. В некоторых проектах и вовсе используется только TAA, и выбрать другой алгоритм нельзя. Но если в игре есть возможность поменять сглаживание, следуйте нашим рекомендациям:

  • чтобы получить максимально качественную и стабильную картинку, включайте DLAA или TAA;
  • чтобы получить максимально четкую и детализированную картинку, включайте SMAA или MSAA;
  • чтобы получить прибавку частоты кадров, включайте DLSS и выставляйте режим «качество».

В некоторых играх можно одновременно включать несколько видов антиалиасинга. Например, в Red Dead Redemption 2 можно одновременно включить MSAA, FXAA и TAA. В реальности это бессмысленно, так как одного TAA хватает, чтобы получить сглаженную картинку. Активируя другие алгоритмы, вы только повысите нагрузку на видеокарту и не получите значительного прироста в качестве изображения.

Виды сглаживания в компьютерах HYPERPC

В компьютеры HYPERPC устанавливаются видеокарты NVIDIA RTX, которые поддерживают все методы антиалиасинга. Неважно, с каким сглаживанием вы захотите поиграть на нашем ПК, вы сможете включить любой алгоритм!

  • HYPERPC ONE
  • HYPERPC ONE
Сравнить
Производительность в играх
1920x1080 (FullHD)
2560x1440 (QuadHD)
3840x2160 (4K)
World of Tanks
World of Tanks
114
84
57
Counter Strike 2
Counter Strike 2
255
210
190
PUBG
PUBG
74
55
32
GTA 5
GTA 5
85
61
30
Fortnite
Fortnite
88
63
28
Apex Legends
Apex Legends
101
67
38
CoD: Warzone
CoD: Warzone
105
55
35
Cyberpunk 2077
Cyberpunk 2077
42
31
18
Battlefield 2042
Battlefield 2042
64
40
22
Far Cry 6
Far Cry 6
62
43
21
God of War
God of War
41
33
17
Dying Light 2
Dying Light 2
45
23
13
Overwatch 2
Overwatch 2
83
73
54
Atomic Heart
Atomic Heart
48
35
20
Hogwarts Legacy
Hogwarts Legacy
35
27
15
0
50
100
150
FPS

Полученные показатели FPS являются усредненными и служат для демонстрации относительной производительности систем на максимальных настройках графики. Узнать больше

(Нет отзывов)
Цена 552 800 ₸
На заказ, сроки 3 - 5 дней
В корзину Оформить
Купить в один клик
Нажимая кнопку «Отправить», вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных.
Купить в 1 клик

Твой идеальный старт в мир гейминга: плавный геймплей, стильный дизайн и всё, что нужно для победы.

  • HYPERPC FURY
  • HYPERPC FURY
Сравнить
Производительность в играх
1920x1080 (FullHD)
2560x1440 (QuadHD)
3840x2160 (4K)
World of Tanks
World of Tanks
202
152
101
Counter Strike 2
Counter Strike 2
350
281
254
PUBG
PUBG
102
77
65
GTA 5
GTA 5
116
96
47
Fortnite
Fortnite
126
85
51
Apex Legends
Apex Legends
132
102
65
CoD: Warzone
CoD: Warzone
150
107
61
Red Dead Redemption 2
Red Dead Redemption 2
51
45
34
Cyberpunk 2077
Cyberpunk 2077
53
42
33
Battlefield 2042
Battlefield 2042
95
63
41
Far Cry 6
Far Cry 6
105
65
67
Forza Horizon 5
Forza Horizon 5
65
58
46
Dying Light 2
Dying Light 2
98
57
34
The Callisto Protocol
The Callisto Protocol
66
55
34
Portal RTX
Portal RTX
58
36
17
Overwatch 2
Overwatch 2
124
106
80
Atomic Heart
Atomic Heart
79
59
35
Hogwarts Legacy
Hogwarts Legacy
61
43
26
Baldur's Gate III
Baldur's Gate III
92
57
34
CoD: Modern Warfare 3
CoD: Modern Warfare 3
77
58
40
S.T.A.L.K.E.R. 2
S.T.A.L.K.E.R. 2
50
35
18
0
50
100
150
FPS

Полученные показатели FPS являются усредненными и служат для демонстрации относительной производительности систем на максимальных настройках графики. Узнать больше

(Нет отзывов)
Цена 672 900 ₸
На заказ, сроки 3 - 5 дней

Оптимальный выбор для FullHD-гейминга в эффектном корпусе без лишних деталей.

  • HYPERPC WARRIOR
  • HYPERPC WARRIOR
Сравнить
Производительность в играх
1920x1080 (FullHD)
2560x1440 (QuadHD)
3840x2160 (4K)
World of Tanks
World of Tanks
270
203
135
Counter Strike 2
Counter Strike 2
418
331
310
PUBG
PUBG
136
103
87
GTA 5
GTA 5
154
128
62
Fortnite
Fortnite
168
113
68
Apex Legends
Apex Legends
176
136
86
CoD: Warzone
CoD: Warzone
200
143
81
Red Dead Redemption 2
Red Dead Redemption 2
68
60
45
Cyberpunk 2077
Cyberpunk 2077
70
55
43
Battlefield 2042
Battlefield 2042
126
83
54
Far Cry 6
Far Cry 6
110
86
38
Forza Horizon 5
Forza Horizon 5
87
77
62
God of War
God of War
94
76
50
Dying Light 2
Dying Light 2
130
76
45
The Callisto Protocol
The Callisto Protocol
88
73
45
Portal RTX
Portal RTX
77
48
23
Overwatch 2
Overwatch 2
165
141
107
Atomic Heart
Atomic Heart
103
79
44
Hogwarts Legacy
Hogwarts Legacy
81
57
35
Baldur's Gate III
Baldur's Gate III
118
79
41
CoD: Modern Warfare 3
CoD: Modern Warfare 3
101
72
43
S.T.A.L.K.E.R. 2
S.T.A.L.K.E.R. 2
61
44
23
0
50
100
150
FPS

Полученные показатели FPS являются усредненными и служат для демонстрации относительной производительности систем на максимальных настройках графики. Узнать больше

(Нет отзывов)
Цена 814 700 ₸
На заказ, сроки 3 - 5 дней

Мощный игровой компьютер с оптимальной конфигурацией для FullHD и 2K.

  • HYPERPC CHAMPION
  • HYPERPC CHAMPION
  • HYPERPC CHAMPION
Сравнить
Производительность в играх
1920x1080 (FullHD)
2560x1440 (QuadHD)
3840x2160 (4K)
World of Tanks
World of Tanks
322
242
161
Counter Strike 2
Counter Strike 2
498
394
369
PUBG
PUBG
162
122
102
GTA 5
GTA 5
183
152
74
Fortnite
Fortnite
200
135
81
Apex Legends
Apex Legends
210
162
102
CoD: Warzone
CoD: Warzone
238
171
97
Red Dead Redemption 2
Red Dead Redemption 2
81
71
53
Cyberpunk 2077
Cyberpunk 2077
83
66
51
Battlefield 2042
Battlefield 2042
150
99
64
Far Cry 6
Far Cry 6
110
110
60
Forza Horizon 5
Forza Horizon 5
103
92
74
God of War
God of War
112
91
60
Dying Light 2
Dying Light 2
155
91
54
The Callisto Protocol
The Callisto Protocol
105
87
54
Portal RTX
Portal RTX
92
57
27
Overwatch 2
Overwatch 2
196
168
127
Atomic Heart
Atomic Heart
123
94
52
Hogwarts Legacy
Hogwarts Legacy
95
67
41
Baldur's Gate III
Baldur's Gate III
159
114
54
CoD: Modern Warfare 3
CoD: Modern Warfare 3
130
102
59
S.T.A.L.K.E.R. 2
S.T.A.L.K.E.R. 2
79
58
32
0
50
100
150
FPS

Полученные показатели FPS являются усредненными и служат для демонстрации относительной производительности систем на максимальных настройках графики. Узнать больше

(Нет отзывов)
Цена 1 036 700 ₸
На заказ, сроки 6 - 9 дней

Твой новый игровой чемпион в минималистичном корпусе с дополнительным ЖК-экраном.

HYPERPC ATOM
Сравнить
Производительность в играх
1920x1080 (FullHD)
2560x1440 (QuadHD)
3840x2160 (4K)
World of Tanks
World of Tanks
322
242
161
Counter Strike 2
Counter Strike 2
498
394
369
PUBG
PUBG
162
122
102
GTA 5
GTA 5
183
152
74
Fortnite
Fortnite
200
135
81
Apex Legends
Apex Legends
210
162
102
CoD: Warzone
CoD: Warzone
238
171
97
Red Dead Redemption 2
Red Dead Redemption 2
81
71
53
Cyberpunk 2077
Cyberpunk 2077
83
66
51
Battlefield 2042
Battlefield 2042
150
99
64
Far Cry 6
Far Cry 6
110
110
60
Forza Horizon 5
Forza Horizon 5
103
92
74
God of War
God of War
112
91
60
Dying Light 2
Dying Light 2
155
91
54
The Callisto Protocol
The Callisto Protocol
105
87
54
Portal RTX
Portal RTX
92
57
27
Overwatch 2
Overwatch 2
196
168
127
Atomic Heart
Atomic Heart
123
94
52
Hogwarts Legacy
Hogwarts Legacy
95
67
41
Baldur's Gate III
Baldur's Gate III
159
114
54
CoD: Modern Warfare 3
CoD: Modern Warfare 3
130
102
59
S.T.A.L.K.E.R. 2
S.T.A.L.K.E.R. 2
79
58
32
0
50
100
150
FPS

Полученные показатели FPS являются усредненными и служат для демонстрации относительной производительности систем на максимальных настройках графики. Узнать больше

(Нет отзывов)
Цена 1 136 300 ₸
На заказ, сроки 6 - 9 дней

Компактность, стиль и мощь – всё в одном устройстве.

  • HYPERPC LEADER
  • HYPERPC LEADER
Сравнить
Производительность в играх
1920x1080 (FullHD)
2560x1440 (QuadHD)
3840x2160 (4K)
World of Tanks
World of Tanks
376
283
188
Counter Strike 2
Counter Strike 2
575
450
410
PUBG
PUBG
185
140
119
GTA 5
GTA 5
210
158
84
Fortnite
Fortnite
229
155
94
Apex Legends
Apex Legends
247
191
120
CoD: Warzone
CoD: Warzone
269
195
109
Red Dead Redemption 2
Red Dead Redemption 2
94
83
60
Cyberpunk 2077
Cyberpunk 2077
97
77
58
Battlefield 2042
Battlefield 2042
175
115
73
Far Cry 6
Far Cry 6
110
110
69
Forza Horizon 5
Forza Horizon 5
120
107
86
God of War
God of War
131
106
70
Dying Light 2
Dying Light 2
181
105
62
The Callisto Protocol
The Callisto Protocol
123
102
63
Portal RTX
Portal RTX
108
65
31
Overwatch 2
Overwatch 2
229
196
148
Atomic Heart
Atomic Heart
144
109
60
Hogwarts Legacy
Hogwarts Legacy
123
102
63
Baldur's Gate III
Baldur's Gate III
186
133
64
CoD: Modern Warfare 3
CoD: Modern Warfare 3
153
120
70
S.T.A.L.K.E.R. 2
S.T.A.L.K.E.R. 2
88
64
36
0
50
100
150
FPS

Полученные показатели FPS являются усредненными и служат для демонстрации относительной производительности систем на максимальных настройках графики. Узнать больше

(Нет отзывов)
Цена 1 348 100 ₸
На заказ, сроки 6 - 9 дней

Идеально для 2K гейминга. Максимальная мощь в стильном прозрачном корпусе.


Связаться с нами
Каждый компьютер HYPERPC — это результат 15 лет опыта и экспертизы. Наши эксперты точно знают, каким должен быть игровой компьютер, рабочая станция или сервер.
Для начала работы нам достаточно поговорить. Расскажите о своих задачах, сроках и бюджете, и мы предложим лучшее решение.
Позвонить нам или заказать обратный звонок:
Написать в мессенджер:
Написать письмо:
sales@hyperpc.kz
Нужно быстро узнать стоимость?
Время работы с 10:00 до 19:00, без выходных.
Связаться с нами
+7 (708) 721-71-71
Пн-Пт с 10:00 до 19:00