Supermostreig (processament del senyal)

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Comparació d'una escena renderitzada sense (costat esquerre) i amb antialiasing de supermostreig aplicat (dreta). (No aplicar AA és anàleg a la interpolació del veí més proper).
Càlcul del valor del color final.

El supermostreig o supermostreig anti-aliasing (SSAA) és un mètode d'antialiasing espacial, és a dir, un mètode utilitzat per eliminar l'àlies (vores irregulars i pixelades, col·loquialment conegudes com "jaggies") d'imatges renderitzades en jocs d'ordinador o altres programes informàtics que generen imatges. L'àlies es produeix perquè, a diferència dels objectes del món real, que tenen corbes i línies suaus contínues, una pantalla d'ordinador mostra a l'espectador un gran nombre de quadrats petits. Tots aquests píxels tenen la mateixa mida i cadascun té un sol color. Una línia només es pot mostrar com una col·lecció de píxels i, per tant, apareix dentada tret que sigui perfectament horitzontal o vertical. L'objectiu del supermostreig és reduir aquest efecte. Es prenen mostres de color en diverses instàncies dins del píxel (no només al centre com és normal) i es calcula un valor de color mitjà. Això s'aconsegueix mostrant la imatge a una resolució molt més alta que la que es mostra, i després reduint-la a la mida desitjada, utilitzant els píxels addicionals per al càlcul. El resultat és una imatge reduïda amb transicions més suaus d'una línia de píxels a una altra al llarg de les vores dels objectes. El nombre de mostres determina la qualitat de la sortida.[1]

Motivació[modifica]

L'àlies es manifesta en el cas d'imatges 2D com a patró moiré i vores pixelades, col·loquialment coneguts com "jaggies". Els coneixements comuns de processament de senyal i processament d'imatges suggereixen que per aconseguir l'eliminació perfecta de l'àlies, cal un mostreig espacial adequat a la velocitat de Nyquist (o superior) després d'aplicar un filtre antialiasing 2D. Com que aquest enfocament requeriria una transformació de Fourier avançada i inversa, es van desenvolupar aproximacions computacionalment menys exigents com el supermostreig per evitar canvis de domini mantenint-se en el domini espacial ("domini de la imatge").

Mètode[modifica]

Cost computacional i supermostreig adaptatiu[modifica]

El supermostreig és car computacionalment perquè requereix una memòria de la targeta de vídeo i una amplada de banda molt més gran, ja que la quantitat de memòria intermèdia utilitzada és diverses vegades més gran.[2] Una manera d'evitar aquest problema és utilitzar una tècnica coneguda com a supermostreig adaptatiu, on només es superen els píxels de les vores dels objectes.

Patrons de supermostreig[modifica]

Quan es prenen mostres dins d'un píxel, les posicions de les mostres s'han de determinar d'alguna manera. Tot i que el nombre de maneres en què això es pot fer és infinit, hi ha algunes maneres que s'utilitzen habitualment.[3][4]

Referències[modifica]

  1. «High-Quality Supersampling via Mask-reinforced Deep Learning for Real-time Rendering» (en anglès). https://arxiv.org,+03-01-2023.+[Consulta: 27 maig 2027].
  2. «Anti-aliasing techniques comparison» (en anglès). sapphirenation.net, 29-11-2016. [Consulta: 27 maig 2023].
  3. «Anti-aliasing techniques comparison» (en anglès). sapphirenation.net, 29-11-2016. [Consulta: 27 maig 2023].
  4. «What is supersampling?». everything2.com, 20-05-2004. [Consulta: 19 abril 2020].