权威报告!NV40底细全线大揭露
旋转栅格多取样技术原理
ATI的R3x0 GPU和NVIDIA的GeForce FX芯片实现FSAA全屏抗锯齿的途径是不一样的。GeForce FX支持多取样、超级取样和两种技术混用(multisampling, supersampling and their combinations),象传统以来要求的那样,以正方形方式放置像素。而ATI的显卡则使用多取样方式,把子像素放在旋转栅格里。
在耗费同样大计算量的情况下,ATI那种旋转栅格的全屏抗锯齿机制,能得到更高品质边缘更光滑的多边形。
下面是正方形与旋转栅格两种不同方式排放子像素的图示:
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有如下几种可能性:多边形内特定像素没有子像素;多边形内有1个子像素;多边形内有2个子像素;多边形内有3个子像素;多边形内有4个子像素。结果得到的颜色依次会是像素颜色的0%, 20%, 50%, 75% 或100%,计算出来就是一个Pixel Shader。
在大多数情况下两种方法不同子像素定位得到的实际结果是一样的,但在处理近乎水平或近乎垂直的线条时就不一样了。传统的整齐栅格方法得到的线条光滑度较差:当边缘接近水平或垂直的时候,多边形边缘有一个或三个子像素的可能性比两个或四个子像素的可能性大。这样,计算出来的阴影中多数像素会以0%、50%或100%的颜色显示。这样一来,4x级抗锯齿的效果就跟2x级得到的那么差。
用旋转栅格方法,在接近垂直或接近水平的线上,得到0%、25%、50%、75%和100%颜色的可能性就比较均匀,所以这种方法得到的结果更信人满意。顺便说一下,显示器是以正方形栅格方式放置像素的,接近水平或接近垂直的线条正是最容易看到讨厌的锯齿状的地方。这一事实使得旋转栅格全屏抗锯齿方法大大优越于正栅格方法。
上一代ATI显卡凭着旋转栅格FSAA,在抗锯齿方面优于NVIDIA而获得更高的画质,而且计算量是一样的。为扭转这方面的劣势,NV40采用了更为先进的FSAA方法。与GeForce FX系列不同,NV40把子像素放在旋转栅格中。下图左边是GeForce FX 5950的4x FSAA子像素位置图,右边是新一代GeForce 6800 Ultra的4x FSAA子像素位置图:
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在使用2x和4x多取样旋转栅格方法的时候,NV40与GeForce FX系列处理器一样,可以混合超级取样和多取样两种模式。这样,就比2x和4x有了更多样的全屏抗锯齿模式。