« Les cartes graphiques/Les Render Output Target » : différence entre les versions
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Il existe un grand nombre de techniques d'antialiasing différentes. Toutes ont des avantages et des inconvénients en termes de performances ou de qualité d'image.
====Le supersampling====
La plus simple de ces techniques, le SSAA - '''Super Sampling Anti Aliasing''' - calcule l'image à une résolution supérieure, avant de la réduire. Par exemple, pour rendre une image en 1280*1024 en antialiasing 4x, la carte graphique calcule une image en 2560 * 2048, avant de la réduire. Si vous regardez les options de vos pilotes de carte graphique, vous verrez qu'il existe plusieurs réglages pour l'antialiasing : 2X, 4X, 8X, etc. Cette option signifie que l'image calculé par la carte graphique contient respectivement 2, 4, ou 8 fois plus de pixels que l'image originale. Cette technique filtre toute l'image, y compris l'intérieur des textures, mais augmente la consommation de mémoire vidéo et de processeur (on calcule 2, 4, 8, 16 fois plus de pixels).
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====Le multisampling====
Le '''Multi-Sampling Anti-Aliasing, abrévié en MSAA''' est une amélioration du SSAA qui économise certains calculs. Pour simplifier, c'est la même chose que le SSAA, sauf que les pixels shaders ne calculent pas l'image à une résolution supérieure, alors que tout le reste (rastérisation, ROP) le fait. Le résultat est que le MSAA ne filtre pas toute l'image, mais seulement les bords des objets, seuls endroit où l'effet d'escalier se fait sentir. Avec le MSAA, l'image à afficher est rendue dans une résolution supérieure, mais les fragments sont regroupés en carrés qui correspondent à un pixel. L'application des textures se fait par pixel et non pour chaque sous-pixel, de même que le pixel shader manipule des pixels, mais ne traite pas les sous-pixels. Avec le SSAA, chaque sous-pixel se verrait appliquer un morceau de texture et un pixel shader, alors qu'on applique la texture sur un pixel complet avec le MSAA.▼
▲Le '''Multi-Sampling Anti-Aliasing, abrévié en MSAA''' est une amélioration du SSAA qui économise certains calculs. Pour simplifier, c'est la même chose que le SSAA, sauf que les pixels shaders ne calculent pas l'image à une résolution supérieure, alors que tout le reste (rastérisation, ROP) le fait
Le calcul de la couleur finale du pixel se fait dans le ROP. Il prend la couleur calculée par le pixel shader et détermine combien de sous-pixels dans le bloc sont dans le triangle rendu. Si un sous-pixel est complétement dans le triangle, sa couleur est celle de la texture. Si le sous-pixel est en dehors du triangle, sa couleur est mise à zéro. Le ROP fait la moyenne des couleurs des sous-pixels du bloc comme avec le SSAA. La seule différence avec le SSAA, c'est que la couleur du pixel calculée par le pixel shader est juste pondérée par le nombre de sous-pixels dans le triangle.▼
Le calcul de la couleur finale du pixel se fait dans le ROP. Pour cela, le ROP a besoin d'une information quant à la position des sous-pixels. Le pixel final est associé à un triangle précis par la rastérisation. Cependant, cela ne signifie pas que tous les sous-pixels sont associés à ce triangle. En effet, les sous-pixels ne sont pas à la même place que le pixel dans la résolution inférieure. La position des sous-pixels est une chose dont nous parlerons plus en détail ci-dessous. Toujours est-il que l'étape de rastérisation précise si chaque sous-pixel est associé au triangle du pixel. Il se peut que tous les sous-pixels soient sur le triangle, ce qui est signe qu'on est pile sur l'objet, que les sous-pixels sont tous l'intérieur du triangle. par contre, si certains sous-pixels sont en-dehors, c'est signe que l'on est au bord d'un objet. Par exemple, le sous-pixel le plus à gauche sort du triangle, alors que les autres sont dessus. L'unité de rastérisation calcule un '''masque de couverture''', qui précise, pour chaque pixel, quels sont les sous-pixels qui sont ou non dans le triangle. Si un pixel est composé de N sous-pixels, alors ces N sous-pixels sont numérotés de 0 à N-1 en passant dans l'ordre des aiguilles d'une montre. Le masque est un nombre dont chaque bit est associé à un sous-pixel. Le bit associé est à 1 si le sous-pixel est dans le triangle, 0 sinon.
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Niveau avantages, le MSAA n'utilise qu'un seul filtrage de texture par pixel, et non par sous-pixel comme avec le SSAA, ce qui est un gain en performance notable. Mais le MSAA ne filtre pas l'intérieur des textures, ce qui pose problème avec les textures transparentes. Pour résoudre ce problème, les fabricants de cartes graphiques ont créé diverses techniques pour appliquer l'antialiasing à l'intérieur des textures alpha.
====Les autres formes d'antialiasing====
Comme on l'a vu, le MSAA utilise une plus grande quantité de mémoire vidéo. Le '''Fragment Anti-Aliasing''', ou FAA, cherche à diminuer la quantité de mémoire vidéo utilisée par le MSAA. Il fonctionne sur le même principe que le MSAA, à un détail prêt : il ne stocke pas les couleurs pour chaque sous-pixel, mais utilise à la place un masque. Dans le color-buffer, le MSAA stocke une couleur par sous-pixels, couleur qui peut prendre deux valeurs : soit la couleur calculée lors du filtrage de texture, soit la couleur noire (par défaut). À la place, le FAA stockera une couleur, et un petit groupe de quelques bits. Chacun de ces bits sera associé à un des sous-pixels du bloc, et indiquera sa couleur : 0 si le sous-pixel a la couleur noire (par défaut) et 1 si la couleur est à lire depuis le color-buffer. Le ROP utilisera ce masque pour déterminer la couleur du sous-pixel correspondant. Avec le FAA, la quantité de mémoire vidéo utilisée est fortement réduite, et la quantité de donnée à lire et écrire pour effectuer l'antialiasing diminue aussi fortement. Mais le FAA a un défaut : il se comporte assez mal sur certains objets géométriques, donnait naissance à des artefacts visuels.
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