L'antialiasing et les différents filtrages


Pour commencer, l'aliasing est défini par "l'effet escalier" qui se trouve sur les contours des objets. Si un objet est plat, il n'a pas d'aliasing. Il est seulement présent sur la bordure de tout objet qui n'a pas de coté plat mais incliné ou arrondi.

Pour y remédier et rendre l'objet plus "beau", on y applique un filtre d'antialiasing. Cela consiste à lisser les bordures avec un dégradé de couleurs progressif afin de diminuer au maximum cet "effet escalier".


Il existe beaucoup de filtres dont voici les 2 principaux :

- SSAA : SuperSampling AntiAliasing
- MSAA : MultiSampling AntiAliasing

Ses 2 filtres sont regroupés en un seul qu'on appelle FSAA (Full Scene Anti-Aliasing), celui-ci est devenu le terme générique pour les solutions d'AntiAliasing.

- Le SSAA (SuperSampling AntiAliasing) :
Il s'agit du meilleur filtre car celui ci filtre absolument tout d'une scène (bord des objets, l'intérieur des textures, les textures Alpha, etc...). C'est donc aussi le plus gourmand en ressource.
Le filtre agit en prenant l'image d'une scène 3D, puis double, triple, etc...(en fonction du réglage choisi (2x,3x,4x,etc...)) sa résolution puis la ramène à la résolution de l'écran. Dans le cas d'un 4x, l'image est 4 fois plus grande donc possède 4x plus de pixels. L'effet escalier est donc 4x plus gros et les couleurs de ses 4 pixels vont être mélanger pour obtenir une couleur moyenne. Cette couleur sera ensuite présente dans l'image finale et viendra se substituer à la couleur d'origine. Le contour de l'objet est donc plus fin et la scène complète plus belle à voir. Cette méthode de filtrage est aussi appelée oversampling.

- Le MSAA (MultiSampling AntiAliasing) :
Filtre calculant plusieurs images d'une même scène 3D et les décalant d'un ou 2 pixels. Les pixels décalés sont ceux uniquement des contours d'objets. Ensuite il superpose les images et calcule la valeur moyenne des couleurs des pixels.
Son réglage (2x,3x,4x,etc...) réprésente le nombre d'images qu'il doit décaler et superposer. Le reste de l'objet ne subit aucune modification. On le surnomme l'aliasing de géométrie ou par un terme plus générique : Edge FSAA, se traduisant par le FSAA de contour. Il est donc beaucoup moins gourmand en ressource que son prédécesseur.

PS : Le seul défaut du FSAA est le flou sur les parties de l'image où il y a de nombreux petits détails ou du texte.

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Divers autres filtres d'AntiAliasing


- Le DLSS (Deep Learning Super Sampling) :
Nouveau méthode d'anti-aliasing crée par Nvidia (2018) permettant de supprimer l'effet escalier d'une scène, tout en gagnant en efficacité et performence.

- Le FAA (Fragment AntiAliasing) :
Comparable au MSAA sauf qu'au niveau du filtrage, il utilise un masque pour filtrer. Son principal intérêt est qu'il consomme encore moins de mémoire que le MSAA (environ 2.5x moins). Son principal défaut est justement ce masque qui filtre pas très bien selon les objets.

- Le TAA (Temporal AntiAliasing) :
Associé au SSAA, MSAA ou FAA, il permet d'augmenter le filtrage (x2 -> x4) en ne calculant qu'une image sur 2. Cette "tricherie" n'est valable que dans des jeux ou vous avez beaucoup de FPS (au dessus de 50). La technique est basé sur la persistance rétinienne qui lorsque vous avez le jeu bien fluide, vous ne voyez plus la différence et trompe vos yeux. A noter que si cette option est activée, il est préférable d'activer la synchronisation verticale aussi.

- Adaptive AntiAliasing :
Méthode de filtrage applicable sur une FSAA et permettant un filtrage des objets simulés à partir de texture alpha, tels les grillages, barrières, feuilles etc. En effet, ces objets sont très fins en épaisseur selon l'angle et l'Adaptive AntiAliasing permet de prendre mieux en considération ces objets. Filtrage présent sur les cartes ATI.

- Transparency AntiAliasing :
Identique à l'Adaptive AntiAliasing sauf que c'est une méthode pour les cartes Nvidia.

- Coverage Sample AntiAliasing :
Méthode permettant un meilleur échantillonage des pixels traités et améliorant donc la précision des couleurs mélangées pour former l'image finale. Filtrage présent sur les cartes Nvidia.

- Custom Filter AntiAliasing :
Identique au Coverage Sample AntiAliasing sauf que c'est une méthode pour les cartes ATI.

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