Журнал Научное обозрение. Технические науки 2500-0799 Общество с ограниченной ответственностью "Издательский Дом "Академия Естествознания" ART-1179 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АЛГОРИТМОВ ВРЕМЕННОГО СГЛАЖИВАНИЯ НА ПРИМЕРЕ АЛГОРИТМА TXAA Петрин Д.А. Petrin D.A. dapetrin98@yandex.ru Белов Ю.С. Belov Y.S. fn1kf@mail.ru Калужский филиал ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» Kaluga Branch of Bauman Moscow State Technical University 14 02 2018 2 11 15 This is an open-access article distributed under the terms of the CC BY 4.0 license. https://science-engineering.ru/ru/article/view?id=1179

В данной статье рассмотрена проблема алиасинга и причины, по которым возникает это явление. Изложено, почему влияние алиасинга на качество графики необходимо снижать. Представлен алгоритм Supersample Anti-Aliasing (SSAA), основанный на суперсэмплировании, и Multisample Anti-Aliasing (MSAA), основанный на мультисэмплировании. Отмечены их основные недостатки. Рассмотрена общая идея алгоритмов временного антиалиасинга. Произведен обзор одного из самых современных алгоритмов данного семейства – алгоритм временного антиалиасинга от компании NVIDIA (temporal anti-aliasing developed by NVIDIA, TXAA). Описаны основные идеи, которые используются в данном алгоритме для усреднения цвета, фильтрации и выборки пикселей. Рассмотрены различные вариации алгоритма TXAA (TXAA x2 и TXAA x4). Выделены их возможности сглаживания, а также произведено сравнение их производительности с производительностью алгоритма MSAA. Определён главный недостаток алгоритма TXAA. Рассмотрены особенности версии 3.0 RC1 данного алгоритма. Отмечены основные составляющие программного пакета NVIDIA GameWorks. Представлены показатели производительности различных алгоритмов антиалиасинга на видеокартах новых и старых поколений. Обозначены видеокарты, которые поддерживают алгоритм TXAA. Выдвинуты предположения о перспективах развития алгоритма сглаживания TXAA.

This article discusses the problem of aliasing and the reasons for this phenomenon. It is stated why the aliasing effect on the quality of graphics should be reduced. Supersample Anti-Aliasing (SSAA), based on supersampling, and Multisample Anti-Aliasing (MSAA) based on multisamples are presented. Their main shortcomings are noted. The general idea of time-based antialiasing algorithms is considered. A review of one of the most modern algorithms of this family – the algorithm of temporary anti-aliasing from the company NVIDIA (temporal anti-aliasing developed by NVIDIA, TXAA) was made. The basic ideas that are used in this algorithm for averaging color, filtering and sampling of pixels are described. Various variations of the TXAA algorithm (TXAA x2 and TXAA x4) are considered. Their anti-aliasing capabilities are identified, and their performance is compared with the performance of the MSAA algorithm. The main drawback of the TXAA algorithm is identified. Features of version 3.0 RC1 of this algorithm are considered. The main components of the NVIDIA GameWorks software package are noted. Performance indicators of various anti-aliasing algorithms are presented on video cards of new and old generations. Videocards that support the TXAA algorithm are indicated. The assumptions about the prospects for the development of the algorithm for smoothing TXAA are put forward.

 алиасинг антиалиасинг суперсэмплинг мультисэмплинг временной антиалиасинг SSAA MSAA TXAA aliasing antialiasing supersampling multisampling time antialiasing SSAA MSAA TXAA

1. Белов Ю.С., Молчанов А.Н., Редько А.В. Современный подход использования перспективной матрицы в компьютерной графике // Электронный журнал: наука, техника и образование. – 2016. – № 1 (5). – С. 162–172.

2. Дикан И.В., Белов Ю.С. Методы оптимизации под OpenGL // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2014. – № 11 (35). – С. 4.

3. Franklin C. Crow, Communications of the ACM, The Aliasing Problem in Computer-Generated Shaded Images. – 1977. – Vol.20, No. 11. – pp. 799–805.

4. GameWorks | NVIDIA Developer [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://developer.nvidia.com/what-is-gameworks (дата обращения 02.03.2018).

5. Nvidia GameWorks – Wikipedia [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Nvidia_GameWorks (дата обращения: 02.03.2018).

6. Jorge Jimenez, Jose I. Echevarria, Tiago Sousa, Diego Gutierrez, EUROGRAPHICS 2012 / P. Cignoni, T. Ertl, SMAA: Enhanced Subpixel Morphological Antialiasing. – 2012. – Vol. 31, No. 2.

7. Matt Pettineo. A quick overview of msaa [Электронный ресурс] // The Danger Zone: сайт. – URL: https://mynameismjp.wordpress.com/2012/10/24/msaa-overview/ (дата обращения: 02.03.2018).

8. Temporal anti-aliasing – Wikipedia [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Temporal_anti-aliasing (дата обращения: 02.03.2018).

9. NVIDIA TXAA 3.0 RC1 documentation [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.nvidia.com/gameworks/content/gameworkslibrary/postworks/product.html (дата обращения: 02.03.2018).

10. Temporal Anti-Aliasing (TXAA) | Technology | GeForce [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.geforce.com/hardware/technology/txaa/technology (дата обращения: 02.03.2018).