Antyaliasing

Antyaliasing (ang. anti-aliasing) – zespół technik w informatyce służących zmniejszeniu błędów zniekształceniowych aliasing, powstających przy reprezentacji obrazu lub sygnału o wysokiej rozdzielczości w rozdzielczości mniejszej.

W grafice komputerowej, rezultatem antyaliasingu jest tworzenie wrażenia wygładzenia krawędzi obiektów wyświetlanych na ekranie komputera (ekranie rastrowym).

Spis treści

[edytuj] Wygładzanie krzywych

Problem aliasingu w grafice rastrowej dotyczy prawie wszystkich krzywych. Wyjątkiem są jedynie pionowo oraz poziomo ułożone linie proste, których grubość jest równa wielokrotności pojedynczego piksela. Dla przykładu wyświetlana bez użycia antyaliasingu czarna, skośna linia prosta na białym tle, będzie się składać z czarnych pikseli na białym tle i przy większości współcześnie używanych rozdzielczości ekranu, będzie w widoczny sposób nierówna ("schodkowana").

Antyaliasing w tym przypadku może polegać na uzupełnieniu obrazu o piksele o jasności proporcjonalnej do odległości ich środków od idealnej prostej. W takim rozwiązaniu piksel, przez którego środek przechodzi linia będzie czarny, a piksel dalszy od niej w odpowiednim stopniu szary, bądź całkiem biały (w wypadku pikseli których linii nie przecinała). Taka linia, będzie wydawać się dużo gładsza, ale nieco rozmazana i przez to gładsza.

Ze względu na konieczność uzyskania rozsądnego kompromisu między gładkością, a rozmyciem, stosuje się różne techniki zaniku jasności, opartych np. na różnych miarach odległości. Ze względu na brak obiektywnych metod porównywania efektów zastosowania tych technik, najczęściej właściwy efekt otrzymuje się poprzez eksperymenty.

[edytuj] Supersampling

Innym rodzajem antyaliasingu jest supersampling (nadpróbkowanie). Jest to rozwiązanie polegające na użyciu tzw. brute force do rozwiązania problemu aliasingu. W tej technice, obraz jest renderowany w rozdzielczości odpowiadającej wielokrotności rozdzielczości docelowej i uzyskany, dużo większy obraz jest uśredniany do właściwej, niższej rozdzielczości. W używanych współcześnie układach graficznych technika ta nosi nazwę antyaliasingu pełnoekranowego (FSAA – ang. Full-Screen Anti-Aliasing), obsługiwanego przez niektóre nowoczesne karty graficzne.

Renderowanie podpikselowe, od lewej:
1 Bez antyaliasingu
2 Zwykłe renderowanie podpikselowe (en)
3 Zwykły antyaliasing (en)
4 Renderowanie podpikselowe z antyaliasingiem (en)

[edytuj] Fonty

W większości nowych środowiskach graficznych antyaliasing jest stosowany do wygładzania krawędzi fontów ekranowych. Jest to problem znacznie bardziej złożony, niż dla zwykłych linii, ponieważ rozmycia linii, które tworzą glify, mogą powodować nakładania się i zlewanie blisko leżących linii, co może znacząco utrudniać odczytanie tekstu. Niemożliwe jest też często stosowanie zaawansowanych technik, ze względu na rosnący czas przetwarzania i dużą ilość tekstu.

Między innymi z powodu trudności w zastosowaniu antyaliasingu dla czcionek nie zaleca się stosowania kursywy w kroju czcionek przeznaczonych do wyświetlania na ekranie.

[edytuj] Przykłady

obrazki czterokrotnie powiększone		oryginalny rozmiar obrazków
bez antyaliasingu	z antyaliasingiem	bez antyaliasingu	z antyaliasingiem

[edytuj] Tendencja do braku potrzeby antyaliasingu

Jakość monitorów wzrasta (wielkość plamki maleje), więc antyaliasing traci na znaczeniu (np. w większości monitorów linia skośna 45°, a w niektórych przypadkach również 22,5°, nie wymaga antyaliasingu by być gładka). Szacuje się, że za kilkadziesiąt lat antyaliasing nie będzie potrzebny.