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さらばギザギザ! NVIDIAがアンチエイリアスを技術解説

2012年11月26日 21時00分更新

文● ASCII.jp編集部 北村

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 NVIDIAが報道関係者向けの技術説明会を開催し、最新のアンチエイリアシング技術について解説した。

エイリアシングとは、斜線や曲線を描くと発生するギザギザのこと。これを補正する技術がアンチエイリアシングだ
斜線が階段状に描画されてしまう現象の「ジャギー」ジャギーが動くと波打ったように見える。これが「クローリー」

SSAA

 まず紹介するのがアンチエイリアシングの代表的な技法、Supersampling Anti-Aliasg(SSAA)だ。これは、ピクセルを2~8つのサブピクセルに分割し、それぞれのサブピクセルで色を計算する仕組み。得られた結果を混ぜ合わせて色を平均化している。
 サブピクセルが増えるほど高画質になるが、その分計算が増えるので処理が重くなるのが欠点だ。

4X SSAAでは、ピクセルを4分割して色を計算。写真の例では緑3と白1を混ぜ合わせた結果がピクセルに反映されるサブピクセル数を増やすほど高画質になるが、その分処理が重くなるのが欠点

MSAA

 SSAAの処理の重さを解決した技法が、Multisample Anti-Aliasing(MSAA)だ。原理はSSAAと同じだが、色の計算方法が異なる。SSAAでは1つのピクセルに含まれるすべてのサブピクセルで計算を行なうが、MSAAでは1つのピクセルで1回しか計算しない。
 サブピクセルではオブジェクト(物体)の奥行きしかチェックしないので処理が軽くなるが、その代わりにオブジェクトに貼られたテクスチャー(柄や模様)のジャギーには対応できない。

原理はSSAAと同じだが、1つのピクセルで1回しか計算しないのでSSAAより処理が軽い。サブピクセルではオブジェクトの奥行きをチェックしているに過ぎないオブジェクトの形状のみチェックしているで、オブジェクトに貼られたテクスチャーには対応できない

FXAA

 そこで登場したのが、テクスチャーのジャギーにも対応するエイシアシング技法Fast Approximate Anti-Aliasing(FXAA)だ。これはサブピクセルを用いない新しい技術で、その計算方法は前述のSSAAとSMAAとは大きく異る。
 FXAAでは通常のレンダリング(描画)を行ない、周辺ピクセルとの輝度差を計算する。輝度差が大きいほどジャギーが目立つからだ。この輝度差から輪郭を検出して、周辺のピクセルと色を混合する仕組みだ。

FXAAは通常のレンダリングを行なってからアンチエイリアシング処理をするので、オブジェクトだけでなくテクスチャーのジャギーにも対応できるアンチエイリアシングをかけていないグラフィック。窓枠や銃の照準にジャギーが確認できる
MSAAでアンチエイリアシングした状態。窓枠のジャギーは低減しているが、銃の照準はテクスチャーによるものなので、ジャギーがそのまま残っているFXAAでアンチエイリアシングしたもの。窓枠のジャギーはもちろん、テクスチャーで描かれた照準のジャギーも低減している

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