Digital Foundry, la división técnica de Eurogamer, publicó un vídeo sobre las tecnologías de «suavizado» (anti-aliasing). Los expertos hablaron sobre las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de anti-aliasing, y nosotros hemos seleccionado lo más importante del vídeo.
¿Qué es el anti-aliasing?
La mayoría de los jugadores tienen una idea de que «suavizado» (anti-aliasing) es una tecnología que elimina los «dientes de sierra». Sin embargo, ahora este término se refiere a varias tecnologías completamente diferentes. Los motores gráficos están volviendo cada vez más complejos, y con ellos, los métodos para combatir los «dientes de sierra» también se vuelven más complejos y diversos.
Para entender qué es el «anti-aliasing», primero hay que entender qué es el «aliasing». Son precisamente los tipos de «aliasing» los que determinan los métodos para combatirlos. El aliasing es un cambio brusco en la información visual, que impide que el jugador la perciba como algo continuo. Puede ser un cambio brusco entre píxeles, entre grupos de píxeles o entre fotogramas.
El tipo de aliasing más común es la «escalera» familiar, que aparece cuando se trabaja con geometría poligonal o con gráficos rasterizados. Surge cuando hay un cambio brusco entre píxeles.
Cómo combatir imperfecciones gráficas
Este problema está diseñado para combatirlo mediante un método de «suavizado» llamado Ordered Grid Super Sampling, que consiste en aumentar la densidad de píxeles.
Ahora contamos con cuatro píxeles en lugar de uno y un transicion suave en lugar de un cambio brusco. El problema principal de este método es evidente: si reemplazamos cada píxel por un conjunto de cuatro, esto inevitablemente afectará el rendimiento.
Un método menos exigente para el sistema, llamado MSAA (Multisample Anti-aliasing), aumenta la densidad de píxeles selectivamente, en los bordes de ciertos objetos poligonales. Por supuesto, este método es mucho menos exigente en cuanto a rendimiento que el SSAA, que aumenta la cantidad de todos los píxeles en cuatro veces.
Estos métodos permiten resolver problemas con imágenes estáticas, pero en situaciones donde el alias se produce como resultado del movimiento, se necesita otro enfoque. Como ejemplo, el experto Digital Foundry utiliza una cubierta de paja del tercer «Witcher» — en capturas de pantalla estáticas parece impresionante, pero en el video comienza a «brillar». En este caso, el problema surge dentro de la textura, y no en sus bordes. MSAA aquí no ayuda, mientras que SSAA sobrecargará demasiado el sistema.
Para eliminar el efecto de brillo, simplemente puedes reducir el nivel de detalle de un objeto específico; este método se llama Mip Map. Reducir la cantidad de píxeles en la textura, ubicada a una distancia, puede no solo aumentar el rendimiento, sino también eliminar el brillo y otros efectos visuales desagradables.
Otro tipo de alias está relacionado con la transición entre fotogramas.
El fotograma anterior puede dejar una huella visual en el actual, haciendo que los objetos parezcan estar en dos lugares simultáneamente. Este problema no desaparece completamente ni a treinta ni a sesenta fotogramas por segundo; para eliminarlo, se necesita una frecuencia de varios miles de fotogramas por segundo y un monitor capaz de funcionar a esa frecuencia.
Tendencias actuales
A pesar de la amplia variedad de manifestaciones de alias, los desarrolladores siempre encuentran respuestas efectivas; los métodos de lucha se perfeccionan constantemente. Por ejemplo, últimamente MSAA se encuentra cada vez menos en los juegos, mientras que el método PPAA (Post Process Anti-Aliasing), en particular FXAA y SMAA, está ganando popularidad. Su esencia reside en que el «suavizado» se realiza posteriormente, después de que se haya creado la imagen. Este método también tiene sus inconvenientes, como la inestabilidad de la imagen causada por la diferencia entre dos fotogramas consecutivos después del procesamiento. Además, al utilizar PPAA, parte de la imagen puede resultar demasiado «suavizada» o, por el contrario, permanecer «afilada».
Estos problemas pueden resolverse proporcionando al algoritmo de postprocesamiento más información. Existen métodos de «suavizado» capaces de procesar cada nuevo fotograma en función del anterior. Esto permite lograr un efecto comparable en «suavidad» al exigente SSAA, utilizando muchos menos recursos.
Asimismo, existen problemas en este aspecto: la imagen generada a partir de los fotogramas anteriores puede «difuminarse» demasiado. Actualmente se ha aprendido a combatir esto: un algoritmo se encarga de suavizar, y otro, inmediatamente después, de «afilar».
Sin embargo, la tecnología TAA (Temporal Anti-aliasing) agrava el problema de la transición entre fotogramas, mencionado anteriormente. Los desarrolladores combaten esto con el «desenfoque» (blur), tan poco apreciado por muchos jugadores. Según el experto de Digital Foundry, no podemos evitar el «blur», al menos hasta que podamos permitirnos miles de fotogramas por segundo.
Al final del vídeo, el experto recopila una breve guía para aquellos que tienen dificultades para elegir el método de «suavizado».
SSAA — calidad excelente, pero muy exigente.
MSAA — útil solo en algunos casos, actualmente es raro.
TAA — excelente calidad, menos exigente que SSAA, pero famoso por su «blur» y problemas en la transición entre fotogramas.
PPAA — calidad normal, no exigente, se recomienda usar en combinación con algún otro método.
