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Qu'est ce que l'Anti Aliasing et anticrénelage : FXAA, SMAA, MSAA, SSAA, TXAA

Gaming et Jeux   2021-01-04 11:51:38

La qualité de l"image joue un rôle essentiel dans les jeux et la réalité virtuelle (VR) car elle affecte le confort et la durée d"une session de jeu.Pour améliorer le rendu et la qualité de l"image, une technique d"anti-aliasing que l"on peut traduire par anticrénelage existe.On peut donc être confronté à ces termes lorsque l"on doit optimiser les réglages de l"affichage et de la carte graphique.L"article évoque le concept d"aliasing, les types d"aliasing et les algorithmes d"anti-aliasing (algorithmes AA).Table des matières1 Qu"est-ce que l"Aliasing et crénelage2 L"Anti-Aliasing et anticrénelage : FXAA, SMAA, MSAA, SSAA, TXAA2.1 FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing)2.2 TAA2.3 SMAA2.4 MSAA et SSAA 2.5 TXAA3 Comparatif, quel Anti-Aliasing choisir ?4 Liens5Qu"est-ce que l"Aliasing et crénelageLe crénelage ou Aliasing en anglais est un phénomène visuel qui se caractérise par des motifs en forme d’escalier sur les contours obliques des dessins.On peut alors parler aussi d"effet escalier.Ce phénomène apparaît lors d"un fort contraste sur les contours ou lignes.Cet effet peut être exprimé par une transition nette entre les pixels, les groupes de pixels ou les cadres.Les bords d"une lettre vectorielle doivent être pixelisés et convertis en image bitmap. Si vous convertissez binairement (en noir et blanc: là où il n"y a pas de lettre - blanc, où il y a une lettre - noir), vous obtiendrez la version sur la gauche. Si vous ne pixelisez pas de manière binaire, chaque pixel recevra un certain pourcentage de noir.C"est d"autant plus vrai sur les appareils qui ne peuvent afficher que deux valeurs (sombres ou claires) comme les écrans à cristaux liquides ou LCD.Les nouveaux écrans sont moins sujets à ces problèmes d"effet d"escalier.Dans une image statique, l"aliasing est visible sur les limites des objets, des polygones - n"importe où, là où il y a un contour net.Si un écran a une résolution élevée, alors en statique, l"aliasing n"apporte pas beaucoup d"inconfort.Ainsi, dans de nombreux jeux PC, on ne lui accorde pas suffisamment d"attention. Cependant, dans la dynamique, la situation change.Les jeux VR avec des casques où la zone de vision est encore plus sujet au crénelage.De plus les casques VR ne sont pas en position statique qui accentue encore plus le phénomène.Pour lutter contre les problèmes d"aliasing, différents algorithmes de lissage sont utilisés. Le sens plus large d"Aliasing est le repliement de spectre qui désigne un phénomène de distorsion de fréquences. Par abus de langage, on parle aussi d"aliasing pour le crénelage.A noter aussi qu"en Français on est censé écrire crènelage (avec un accent grave). L"Anti-Aliasing et anticrénelage : FXAA, SMAA, MSAA, SSAA, TXAAPlusieurs algorithmes existent avec chacun leur avantages et inconvénients.FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing)FXAA (fast approximate anti-aliasing) développé par NVIDIA améliore la qualité de l"image en réduisant les irrégularités.De ce fait, il est très répandue dans les jeux vidéos.On voit la différence dans le contour des éléments de cette image.source https://vr.arvilab.com/fr/blog/anti-aliasingComparez" ces deux images en plein écran sans et avec FXAA.Sans Anti-aliasing - source https://www.hardwaretimes.com/pc-graphics-options-explained-smaa-vs-taa-vs-fxaa-vs-msaa/avec FXAA - source https://www.hardwaretimes.com/pc-graphics-options-explained-smaa-vs-taa-vs-fxaa-vs-msaa/TAATAA (Temporal Anti-Aliasing) fonctionne en comparant les images voisines (temporellement) et en les mélangeant pour créer une image plus nette en mouvement.Il consomme très peu de ressources.Sans AA -source https://www.hardwaretimes.com/pc-graphics-options-explained-smaa-vs-taa-vs-fxaa-vs-msaa/avec TAA - source https://www.hardwaretimes.com/pc-graphics-options-explained-smaa-vs-taa-vs-fxaa-vs-msaa/SMAASMAA (Subpixel Morphological Anti-Aliasing) donne à l"image un aspect plus net en supprimant les bords rugueux ou irréguliers autour des objets.Il va plus loin car il trouve et reconnaît des motifs sous forme de lignes, de courbes, de frontières d"objets et les brouille dans le sens de ces lignes.NVIDIA a développé une variante du multisampling appelée CSAA (Coverage Sampling). AMD a fait la même chose en sortant sa EQAA (Enhanced Quality) qui succède à CFAA (Custom Filter).MSAA et SSAA MSAA (Multi-Sample Anti-Aliasin) et SSAA (SuperSampling Anti-Aliasing) offrent les plus beaux rendus.Ils fonctionnent en rendant l"image à une résolution plus élevée, puis en la redimensionnant pour l"adapter à la résolution native.Cela rend essentiellement l"image entière plus nette et plus détaillée, réduisant les bords rugueux du processus mais ne les supprimant pas entièrement.MSAA ou multi-échantillonnage utilise des algorithmes de détection des contours pour détecter le crénelage (basé sur les différences de contraste), puis ne rend que ces parties à une résolution plus élevée. Encore une fois, la quantité d"échantillonnage varie de 2x à 8x.Dans la plupart des cas, SSAA et MSAA manquent de textures transparentes car la plupart des filtres de détection de bord ne parviennent pas à les reconnaître.En outre, ils ont tendance à réduire l"intensité de l"aliasing, plutôt que de l"éliminer complètement.MSAA est plus efficace sur les polygones.Enfin les deux sont très efficaces sur les images statiques.SSAA est un peu plus efficace sur les images dynamiques.source https://vr.arvilab.com/fr/blog/anti-aliasingsource https://vr.arvilab.com/fr/blog/anti-aliasingTXAAOn termine avec TXAA (Temporal approximate Anti-Aliasing)L"image est rendue un à un avec une résolution d"écran, mais dans chaque image.En conséquence et au fil du temps, nous obtenons plusieurs images du même pixel dans un petit rayon.Moins couteux que SSAA mais plus couteux que SMAA, de plus les images sont floues et nécessitent un traitement d"image supplémentaire par le filtre de netteté.Il peut être combiné avec FXAA pour une meilleure qualité.Fonctionne bien avec les images statiques et dynamiquesComparatif, quel Anti-Aliasing choisir ?Voici un tableau récapitulatif :Algorithmes AnticrénelagesDeionMSAASSAALes plus beaux rendusMais les plus gourmands en ressourcesTXAASe place entre les deux en terme de coût de performancesFXAASMAATAABon rendu sans trop impacter les performancesTableau comparatif des algorithmes d"Anti-AliasingVoici l"algorithme anti-crénelage que l"on recommande :Si la carte graphique cible n’est pas puissante, vous devez sélectionner FXAA.Pour les systèmes moins puissants et lorsque MSAA n"est pas disponible essayez SMAA.Si la carte graphique est puissante et a fait face à la technique SMAA, alors il vaut la peine de choisir TXAA.LiensOptimiser Windows 10 pour gagner des FPS dans les jeux : le guide completsources :https://vr.arvilab.com/fr/blog/anti-aliasing et https://www.hardwaretimes.com/pc-graphics-options-explained-smaa-vs-taa-vs-fxaa-vs-msaa/ Vous avez trouvé cet article utile et interressant, n"hésitez pas à le partager...Cet article est sous licence Creative Commons BY-NC-SA.Vous êtes autorisé à partager et modifier cet article, à condition de créditer le site ainsi que la licence, d"utiliser la même licence si vous modifiez l"oeuvre et de ne pas en faire d"utilisation commerciale.Qu’est-ce que l’Anti-Aliasing et anticrénelage : FXAA, SMAA, MSAA, SSAA, TXAASuivez ces articles du forum pour trouver une réponse : Sinon créez votre propre demande pour obtenir de l"aide gratuite.Plus de détails : Comment obtenir de l"aide sur le forum