L’anti-aliasing (AA) est un élément essentiel de nos expériences de jeux vidéo (pour schématiser, lissage des textures et réduction des effets « escalier »). Il existe différentes méthodes dont la dernière se nomme DLSS, introduite par les nouvelles cartes graphiques NVIDIA RTX. Panorama.
Comme son nom l’indique, l’anti-aliasing (AA) s’efforce de réduire autant que possible les effets d’escalier et les artefacts d’une scène 3D en s’appuyant sur différents procédés. Ces derniers diffèrent à la fois dans la façon dont ils traitent cette problématique et dans la façon dont ils affectent la performance dans le jeu.
En général, moins un procédé nécessite de puissance de traitement et plus l’effet d’escalier (et/ou le flou) est visible. Plus il est gourmand et plus il réduit l’effet d’aliasing sans introduire de nombreux défauts dans l’image.
C’est donc une affaire de compromis. Voici les principaux AA classés en fonction de leur besoin en puissance de traitement.
LES ÉCONOMES
TAA : le « Temporal Anti-Aliasing » brouille l’image ou introduit des artefacts. Il consomme très peu de ressources.
FXAA : développé par NVIDIA, c’est l’abréviation de « Fast-approximate Anti-Aliasing ». Très répandue, cette méthode peut être considérée comme la norme dans les jeux vidéo. Elle consomme peu de ressources. Mais l’image n’est pas optimisée.
TXAA : cette technique a été conçue spécifiquement pour réduire l’aliasing temporel (scintillement). Pour éliminer l’aliasing d’un pixel spécifique, le TXAA utilise à la fois des échantillons internes et externes du pixel concerné, ainsi que des échantillons des images précédentes, puis procède à un nettoyage. Cette technique est très efficace dans les scènes où il y a beaucoup de mouvement (feuilles qui bougent à cause de bourrasques, voitures en mouvement). Mais ce procédé ne fonctionne qu’avec des cartes graphiques récentes. C’est mieux que le FXAA, mais il a encore un peu de flou et utilise un peu plus de puissance de traitement.
TSSAA : le « Temporal Super Sampling Anti-Aliasing » est identique au TAA mais utilise le sur-échantillonnage pour obtenir de meilleurs résultats visuels.
DLSS : le « Deep Learning Super-Sampling », dernière-née des technologies NVIDIA, s’appuie sur l’Intelligence artificielle (IA) et le Deep learning. Elle entraîne le GPU à générer des images nettes et moins de crénelages (grâce à des précalculs réalisés sur des serveurs NVIDIA), tout en fonctionnant jusqu’à deux fois plus vite que les GPU de la génération précédente en utilisant les techniques classiques d’anti-aliasing.
La principale limite au DLSS est la compatibilité : NVIDIA doit créer un algorithme personnalisé pour chaque jeu. Il le fera gratuitement, si le développeur du jeu est intéressé.
LES MOYENS
MSAA : le « Multi-Sample Anti-Aliasing » est la technique la plus courante qui permet d’équilibrer la qualité et les performances. Cet AA est beaucoup plus rapide. En revanche, elle n’applique l’échantillonnage que sur les bords, là où c’est le plus nécessaire. Cela réduit ainsi le besoin en puissance de traitement. NVIDIA a développé une variante du multisampling appelée CSAA (« Coverage Sampling »). AMD a fait la même chose en sortant sa EQAA (« Enhanced Quality ») succédant à son CFAA (Custom Filter).
MFAA : le « Multi-Frame Sampled Anti-Aliasing » a été introduit par NVIDIA avec les architectures Maxwell et la carte graphique GeForce GTX 900, GTX 980, 970, 980 M et 970 M. Les données de pixels à échantillonner peuvent être stockées dans la mémoire RAM.
LES GLOUTONS
SSAA : le « Super-Sampling Anti-Aliasing » offre une qualité d’image de très bonne facture, mais au détriment de la performance.
SMAA : le « Subpixel Morphological Anti-Aliasing » est une implémentation plus efficace de la MLAA (« Morphological Anti-Aliasing ») traditionnelle. Mais cette méthode spatiale nécessite une puissance de calcul énorme.
Un aperçu du FXAA et SMAA sur Gothic3 par Toms Hardware.
