O que é Anti-aliasing

  Se você já se viu perdido nas configurações avançadas dos games, coisas do tipo, anti-aliasing, FOV, motion blur, shadow e etc... Muitas dessas configurações tem um grande impacto na performance e no visual dos games.
 O Anti-aliasing é um dos filtros que, na minha opinião, mais pesão na parte de processamento dos games. Ele é utilizado para reduzir os artefatos na imagem do jogo, artefatos que se apresentam mais em linhas, bordas de objetos, e em objetos que estão mais distantes, assim como em objetos de pequena escala.
 Para explicar esse filtro, só vendo mesmo, por isso o site Tom's Hardware, um dos sites mais respeitados, na minha opinião, fez uma pequena explicação para mostrar como esse tal de anti-aliasing funciona na pratica.
 Aqui tem o link pra vocês entenderem como tudo isso influencia e sua jogatina diária, e depois vai ficar bem mais fácil de configurar aquele game que pesava pra caramba. Lembrando que o link ta todo em inglês.

Analisando o Anti-Aliasing 

 E para você, jovem, que esta com o inglês mais enferrujado que o meu, eu vou tentar traduzir o mais básico pra dar uma ajudinha ae.

O que é o anti-aliasing? O prefixo "anti" pode ser definido como contrariar ou neutralizar, e "aliasing" é, um efeito de degrau de escada em linhas curvas ou diagonal. Tipo, as linhas ficam parecidas com escadas( você vai entender mais a frente). Portanto, anti-aliasing é utilizado combater e neutralizar linhas irregulares.

O conceito soa bastante simples. Mas, infelizmente, anti-aliasing não está ligado com um interruptor simples. Hardware de vídeo de hoje oferece uma grande variedade de opções, dependendo da placa que você possui. Qual a mudança? Quais são as vantagens e desvantagens de cada opção? Quais você deve permitir ou deixar em paz? Isso tudo vai ser respondido ao longo dessa matéria.

  

Noções básicas de Anti-Aliasing

Como sempre, em gráficos, devemos começar com o pixel. Pixels são os pequenos pontos quadrados que compõem uma imagem em uma tela de computador, ele é o menor elemento em tratando-se de gráficos. Aliasing é um subproduto da utilização de pontos quadrados para exibir uma imagem.Considere-se uma imagem de uma linha diagonal preta sobre um fundo branco:

com e sem o filtro anti-aliasing

Como você pode ver, especialmente quando o zoom , a natureza dos pixels cria um efeito de escada, que é chamado de aliasing. Aqui está o que parece em um jogo de PC:

Veja como os pixels na borda dos objetos agora misturar-se com a cor atrás, quando anti-aliasing está habilitado. O anti-aliasing faz bordas mais suaves e menos granulada por mistura da cor da ponta e as do fundo. Agora você tem uma ideia do que é o aliasing e como anti-aliasing consegue reduzir esse efeito. Mas como funciona a tecnologia que faz isso? Vamos discutir os dois métodos de anti-aliasing genéricos que o hardware 3D usa: supersampling e multisampling...

Supersampling

Sem o anti-aliasing, o computador pega apenas o que ele encontra no centro do pixel e aplica essa cor única para todo o pixel.

Supersampling é o mais antigo método de anti-aliasing usado no hardware gráfico para consumidores comuns(lembremos que as placas de vídeo utilizadas por empresas de designer por exemplo, são diferentes das placas que temos em casa). O conceito é bastante simples: em vez de aplicar a cor detectada no centro do pixel, várias amostras de cor dentro de cada pixel são calculadas.

  Digamos que você tem um monitor de 1280x720. Se você rodar um jogo que tem suporte ao anti-aliasing 4x supersampling , a sua placa gráfica torna o quadro internamente em 2560x1440 e pega a medeia das amostras da imagem para a resolução de saída que no caso é 1280x720. Como resultado, as arestas ficam mais suaves. Na verdade, tudo parece melhor, bordas, texturas e transparências. Essa é a parte boa do supersampling.

Supersampling é um dos melhores métodos de anti-aliasing. Mas se é tão bom assim, por que nós nos preocupamos com os outros? Infelizmente, é também a técnica mais cara em termos de processamento e largura de banda de memória( isto quer dizer que se a sua placa tiver apenas 64 bits, utilizar ele não é uma boa ideia), porque a placa gráfica está fazendo todo o trabalho necessário para renderizar cada quadro em uma resolução maior. Supersampling pode paralisar as taxas de quadros. E como quase tudo quando se trata de gráficos de pc, quanto maior a qualidade, mais pesado fica.

Multisampling

Multisampling ou MSAA foi criado como uma alternativa para o anti-aliasing. A premissa básica é encontrar um equilíbrio entre a qualidade e o volume de trabalho, a fim de fazer a quantidade mínima de processamento extra, reduzindo as bordas serrilhadas, tanto quanto possível. MSAA faz isso com duas técnicas principais.

A primeira técnica é borda anti-aliasing, o que significa que apenas as bordas dos objetos são afetadas. O computador processa amostras extras dos pixels na borda do objeto que seria o maior beneficiado. Antes de qualquer anti-aliasing é executado o Z-teste, uma diferença de profundidade dentro de um único pixel indica que ele contém a borda serrilhada e portanto, requer o MSAA.

A segunda técnica que o MSAA usa é uma carga de trabalho reduzida da amostragem. Alguns cálculos são realizados apenas uma vez por pixel, como por pixel shaders, pesquisas de textura, e amostragem de cor. Apenas a profundidade e os valores de estêncil são totalmente testados. O PC usa essas informações para determinar a melhor mistura de cor entre o objeto e o fundo.

Aqui está um exemplo de como um padrão de amostragem 4x MSAA funciona. Na esquerda você pode ver quatro pixels, três dos quais contêm a beira de um triângulo e tem sido marcada por uma diferença de Z-valor para que MSAA seja realizada. Os pontos vermelhos representam a posição em que são recolhidas amostras MSAA. Porque nós estamos olhando 4x MSAA, quatro amostras são coletadas em cada pixel:

No exemplo acima, tem a mostra 4x MSAA com quatro amostras por pixel. Quanto mais amostras que você toma, mais precisa é a mistura da cor será. Por exemplo, 8x MSAA consegue um resultado melhor do que o 4X MSAA  e 4x MSAA consegue um resultado melhor do que o 2x MSAA.

MSAA tem sido o método de facto anti-aliasing que proporciona um ótimo equilíbrio entre qualidade de imagem e velocidade em comparação com supersampling. Apesar disso, ele ainda pode ser bastante desgastante para hardware gráfico mid-range e low-end. Além disso, uma técnica de anti-aliasing como MSAA não aumenta a qualidade da textura da mesma maneira que faz supersampling. Isso significa que as texturas (principalmente de objetos com texturas transparentes) têm serrilhamento nas arestas e esse método não consegue resolver. Abaixo, repare que nas bordas do objeto MSAA anti-aliases, mas a textura e água não são afetados.

Bem, e esse é o básico, vale lembrar que tanto AMD quanto Nvidia possuem filtros anti-aliasing exclusivos, no site do Tom's Hardware tem a explicação e a comparação desses filtros avançados. Eu não tentei traduzir pois alem de tomar muito tempo, fugiria um pouco do que eu quero passar a vocês.

Agora que você já sabe um pouco mais do que se trato o filtro anti-aliasing, vai ficar mais fácil e configurar os seus jogos e assim conseguir uma melhor performance sem ter um alto grau de perda na qualidade. Valew e até a próxima.