在玩3A遊戲時，相信大家基本上都會在選項設置中去看看圖像設置的各項目，除了貼圖和光影質量外，“抗鋸齒”也是選項最多的項目之一。明明都是 “抗鋸齒”，名字卻千差萬別，數值還分 2X、4X、8X。
那抗鋸齒到底是幹嘛的？選高了怕電腦卡頓，選低了又覺得畫面全是 “鋸齒”，不同選項之間到底有啥區別？
什麼是抗鋸齒？
抗鋸齒（Anti-Aliasing，簡稱 AA）是一種圖像處理技術，旨在消除或減少圖像中由於分辨率不足而產生的鋸齒狀邊緣。
鋸齒現象通常出現在高分辨率信號以低分辨率顯示時，或者在3D圖形渲染過程中，由於座標計算不準確而導致的圖形混疊（aliasing）。抗鋸齒技術通過平滑邊緣和細節，提升圖像的視覺質量，使得圖像看起來更加自然和真實。
它通常被用在在數字信號處理、數字攝影、電腦繪圖與數碼音效及電子遊戲等方面，柔化被混疊的數字信號。
在下面的例子中，你可以看到只是繪製了一個簡單的立方體，你就能注意到它存在鋸齒邊緣了：
可能不是非常明顯，但如果你離近仔細觀察立方體的邊緣，你就應該能夠看到鋸齒狀的圖案。如果放大的話，你會看到下面的圖案：
你能夠清楚看見形成邊緣的像素，這種現象被稱之爲走樣(Aliasing)。有很多種抗鋸齒（Anti-aliasing，也被稱爲反走樣）的技術能夠幫助我們緩解這種現象，從而產生更平滑的邊緣。
鋸齒是如何產生的？
在計算機圖形學中，鋸齒的產生是由於採樣錯誤引發的。這種錯誤通常發生在光柵化過程中，即當三維空間中的連續物體被離散化爲由像素表示的圖像時。
由於顯示器上的像素是離散化的點，而幾何圖形是連續的座標連接實現的，因此在圖形的邊緣必然會產生鋸齒。特別是在屏幕分辨率較低的情況下，這種離散化更爲明顯，導致鋸齒效果更加顯著。
鋸齒的生成原理可以追溯到採樣理論，即當信號變化的速度太快（主要指高頻信號變化太快），而採樣的速度太慢時，最終結果就會導致採樣錯誤，從而產生鋸齒狀邊緣。
爲什麼需要抗鋸齒？
抗鋸齒是一種用於消除鋸齒或混疊的圖形技術。而鋸齒效應，是遊戲引擎將平滑的 3D 形狀渲染到以像素爲基礎的2D圖形幀時產生的僞影。
顯示器上的像素是按網格排列的，像素是完全正方形的，因此當屏幕上出現對角線、曲線時，就會產生塊狀、階梯狀的效果，呈現出鋸齒狀，這在物體的外邊緣最爲明顯。
從渲染模型到2D幀的理想狀態
沒有抗鋸齒情況下，每個像素一個採樣，鋸齒現象就出現了
抗鋸齒技術，就是通過更高分辨率採樣或後期處理幀，來幫助消除這些僞影，檢測邊緣並弱化鋸齒效應，從而使得玩家看到的遊戲圖像效果更爲平滑，更接近原始建模和渲染的效果，消除“違和感”。
如上圖可以看出，爲啥高端硬件都在追求高分辨率的遊戲性能。因爲在分辨率較高的情況下，鋸齒問題較少：同一遊戲，4K圖像的鋸齒比 1080p 圖像少，原因很簡單，因爲組成圖像的像素密度較高，像素越多，圓形看起來就越圓。
主流抗鋸齒技術有哪些？
抗鋸齒技術大致可以分爲兩類：空間抗鋸齒和後處理抗鋸齒。近年來，基於AI的超分辨率技術也成爲了解決這一問題的前沿方案。
其核心原理與演進關係如下圖所示：
1. 空間抗鋸齒 (Spatial AA)
這類技術在渲染過程中解決問題
SSAA (Super-Sampling Anti-Aliasing) - 超級採樣抗鋸齒
原理：這是最原始、最暴力、效果最好的方法。它先將場景渲染到一個比輸出分辨率高N倍的緩衝區（例如，4x SSAA 就是先渲染到 4倍 分辨率的緩衝區），然後對這個高分辨率圖像進行下采樣（Averaging）到最終輸出分辨率。
效果：極佳。
代價：性能開銷巨大。渲染4xSSAA需要消耗4倍的着色器計算量和顯存帶寬，幾乎已被遊戲淘汰，但仍是對抗鋸齒算法進行質量衡量的“黃金標準”。
MSAA (Multi-Sampling Anti-Aliasing) - 多重採樣抗鋸齒
原理：SSAA的優化版。它認識到SSAA的浪費之處：顏色計算（昂貴的片段着色器）只需要執行一次，但覆蓋率計算（光柵化）可以多次進行。
MSAA只爲每個像素計算一次顏色（在像素中心）。但會在每個像素內採集多個覆蓋樣本點（如2, 4, 8個）。這些樣本點只存儲深度和覆蓋信息，不存儲顏色。
如果一個三角形只覆蓋了像素的一部分，那麼只有被覆蓋的樣本點會貢獻最終顏色。最終像素顏色是“三角形顏色 * 覆蓋率 + 背景顏色 * (1 - 覆蓋率)”。
效果：對幾何邊緣（Aliasing）效果很好，是長期以來DirectX遊戲的標準。
缺點：無法解決着色鋸齒（Shading Aliasing），比如紋理上的高頻細節依然會閃爍（這需要各向異性過濾等技術）。在延遲渲染（Deferred Rendering） 架構中難以高效實現，因爲G-Buffer存儲多個樣本的成本很高。對Alpha Tested（透明紋理）的邊緣效果不好。
2.後處理抗鋸齒 (Post-Process AA)
這類技術在完成渲染後，對最終圖像進行處理來平滑鋸齒
FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing) - 快速近似抗鋸齒
原理：一個純粹的圖像空間後處理過濾器。它不關心3D幾何，只是在最終的2D圖像上尋找高對比度的邊緣（這些地方很可能有鋸齒），然後模糊這些邊緣。
優點：速度極快，開銷極低，適用於所有平臺（包括手機）。
缺點：由於是全局模糊，可能會使整個圖像變得過於柔和，損失一些紋理細節。有時會錯誤地平滑掉一些本不該平滑的細節（如文字、紋理細節）。
TAA (Temporal Anti-Aliasing) - 時序抗鋸齒
原理：現代遊戲的標配和最主流技術。它不僅僅是空間上的，更是時間上的。
它在每一幀，對每個像素輕微地抖動（Jitter） 攝像機投影矩陣（相當於以亞像素的精度輕微移動整個畫面）。
將當前幀的渲染結果與上一幀的抗鋸齒結果進行混合（History Accumulation）。通過這種多幀積累，每個像素在時間維度上都獲得了多個樣本，從而重構出一個更平滑、更高精度的圖像。
優點：開銷很低，效果卻非常好，能平滑幾何邊緣和着色鋸齒。爲許多其他高級效果（如動態分辨率渲染）奠定了基礎。
缺點：鬼影（Ghosting）：如果當前幀的物體與歷史幀的位置不匹配（快速移動的物體、攝像機突然轉動），混合就會出錯，產生拖影。
抖動（Shimmering）：對某些細微、高頻的細節（如遠處的柵欄）可能處理不佳。需要額外的技術（如運動矢量、歷史顏色鉗制）來減輕副作用。
3.基於AI的超分辨率/抗鋸齒 (AI Upscaling/AA)
這是目前最前沿的技術，本質上重新定義了“抗鋸齒”。
DLSS (Deep Learning Super Sampling) - NVIDIA
原理：NVIDIA的殺手鐧。它在超級計算機上預先訓練好一個神經網絡模型，這個模型被集成到顯卡驅動中。
遊戲以較低的分辨率渲染（例如1080p），同時提供當前幀和運動矢量等信息給AI。
AI模型（在RTX顯卡的Tensor Core上運行）分析這些數據，智能地重建並輸出一張高質量的高分辨率圖像。
效果：由於是從低分辨率重建，本身就消除了鋸齒。效果極佳，甚至常常優於原生渲染，而且性能大幅提升（幀數更高）。
要求：需要專用的AI硬件（NVIDIA RTX系列的Tensor Core）。
FSR (FidelityFX Super Resolution) - AMD
原理：AMD的開源方案。FSR（特別是FSR 2.0+）是一種先進的空間升頻算法，它不依賴AI硬件。
和DLSS類似，也是以低分辨率渲染，然後通過複雜的算法重建高分辨率圖像。它分析當前幀和歷史幀的顏色和運動數據，進行邊緣感知的上採樣和銳化。
優點：開源、跨平臺，可以在幾乎所有顯卡（包括NVIDIA和Intel）上運行，效果非常出色，雖略遜於DLSS 3。
4.總結與對比
抗鋸齒技術是現代圖形渲染中不可或缺的一部分，它通過消除鋸齒現象，提升了圖像的質量和用戶體驗。無論是在遊戲、電影、還是圖像處理中，抗鋸齒技術都將繼續發揮重要作用。
感謝閱讀🙏點贊關注和充電
更多遊戲資訊請關註：電玩幫遊戲資訊專區
電玩幫圖文攻略 www.vgover.com
