¿Qué es Antialiasing espacial y su filtro en los juegos? – Filtrado anisotropico – Como funciona Antialiasing

El término Antialiasing se refiere a un conjunto de técnicas que se emplean para mejorar la calidad gráfica de las imágenes que vemos en la web, específicamente en los videojuegos. Con la finalidad de conocer cómo funciona, debemos primero saber cuáles son los errores y cuáles podemos corregir.

Por años, los gráficos de los ordenadores de las consolas han cambiado mucho y aunque no nos desconocemos esos cambios o no nos hemos dado cuenta, se utilizan muchas herramientas para que funcionen de forma sinérgica y podamos ver  imágenes más reales cada día.

El antialiasing evita el aliasing, que es en si el defecto de un gráfico cuando se representa en la pantalla. Comenzaremos por definir qué es aliasing. Si han utilizado aplicaciones como Paint de Windows o KolourPaint en Linux, vemos que en sus versiones anteriores, al aumentar o disminuir el tamaño de una imagen, los píxeles no se renderizan correctamente y la imagen completamente distorsionada. 

La idea no es que se los píxeles se rendericen incorrectamente, sino más bien, a que todo aumente de tamaño proporcionalmente, sin que sea necesario buscar otra herramienta para para que la calidad de la imagen sea buena.

Si se fijan bien, cuando tratamos de mostrar una imagen en la pantalla ocurre algo parecido y esto es lo que se conoce como aliasing, así mismo, es evidente que sobre todo cuando los gráficos muy pequeños y están en un espacio reducido se renderizan exactamente en un monitor con una resolución baja o inadecuada. Un ejemplo, claro son las imágenes panorámicas del fondo de pantalla que están bien renderizados, pero se ven mal, muchas veces por la resolución.

Cómo funciona el antialiasing

Fuente de la imagen: Codificación del horror 

Conociendo lo que es el aliasing, se nos hace mucho mas fácil comprenderlo. Entonces, se debemos aplicar técnicas para evitar los efectos del aliasing  y así tener una imagen definida y menos pixelada.

Hay muchas maneras de evitar el aliasing, pero no existe una técnica que sea mejor que otra, sin embargo, los desarrolladores de los videojuegos suelen utilizar el filtrado de superficies. Esto permite que el antialiasing se realice por medio del software para procesar la imagen.

Lo primero que hacen el filtrado con el sobre muestreo es crear, primero, una imagen de gran tamaño y posteriormente se reduce y se adapta la resolución de la pantalla. Permitiendo que las dimensiones suavicen las superficies evitando que se píxele.  

Cuando se utiliza el software de muestreo de área se adapta el color, tono y la intensidad de los píxeles dando como resultado un efecto mucho más suave. Entonces, el antialiasing puede hacerse por hardware o software, pero también con las técnicas de hardware que se realizan a nivel de pantalla.

Una de las técnicas más complicada a nivel de monitor LCD consiste en no activar el píxel, sin embargo, se puede ajustar y encender solamente la zona del píxel visible en la imagen y solo se puede realizar con pantallas de LCD avanzadas.

Entonces, podemos decir que en el área digital, el antialiasing son técnicas que permiten el suavizado, anti escalamiento y suavizado de bordes o contorno minimizando. Esos procesos del aliasing que se manifiestan al tener una imagen de alta resolución y disminuir su tamaño.

Por otro lado, el antialiasing elimina la información de la frecuencia elevada para representarla y evitar que la imagen no sea visible. 

Métodos de antialiasing

Fuente de la imagen: Google Sites

Sobre muestreo o pos filtración. Consiste en una imagen de alta resolución que se modifica a una resolución menor. Se aumenta el índice de muestreos de acuerdo a la pantalla, se calculan las intensidades en las posiciones de la cuadrícula de subpíxel y se combinan los resultados logrando una intensidad del píxel. 

Máscaras de peso de píxeles. Con este método se le da más peso a los subpíxeles más cercanos al centro de la zona de un píxel, porque estos son importantes para determinar el total de la intensidad de un píxel.   

Muestreo de pre filtración. Permite determinar la intensidad el píxel cuando se calcula el translape de cada uno de los píxeles con respecto al elemento que se deben desplegar.

Las fases de píxel. Permite cambiar la posición de despliegue de la zona de píxeles. Y se aplica micro coloración del haz de electrones respecto a la geometría del gráfico o imagen.

¿Qué tipo de antialiasing se debe usar?

  • Para computadoras de gama baja es recomendable el antialiasing FXAA.
  • Para computadoras de rango medio es recomendable el antialiasing.
  • Para computadoras de gama alta lo recomendable el antialiasing SSAA.

También tenemos otros como:

  • TXAA (NVIDIA) este es otro tipo de antialiasing de mayor calidad que permite integrar los motores gráficos de los juegos directamente. Combinando la técnica de MSA realiza un muestreo entre un cuadro y otro reduciendo el aliasing temporal. Disponible en 2x que visualmente es parecido a 8x MSAA y el 4x que tiene una calidad mayor a 8x MSAA, sin embargo, su rendimiento es muy parecido al de 4x MSAA.
  • Tessellation, Texture Filtering, Texture Quality, Shadow Quality Shading, Motion Blur, Depth of Field, Particles, y Ambient Occlusion.

Por supuesto, todo dependerá de la potencia de procesamiento de las GPU, sin embargo, pueden encontrar el que mejor se adapte a tus requerimientos. Tomen siempre en consideración que el FXAA tiene menos impacto en el rendimiento, el SSAA es mucho más exigente y el MSAA hace el equilibro de los dos anteriores.

Consideren, el tamaño y  resolución de la pantalla, porque esto señala cuanto antialiasing necesitaremos para suavizar los bordes. Si, por ejemplo, tienen una pantalla de 21” a 1080p y una resolución de 2k o 4k producirá bordes desfigurados porque tienen mayor densidad de píxeles.

Esperamos que toda esta información les permita aclarar sus dudas y puedan de aplicar estos conocimientos en sus sitios web, con la finalidad de que puedan tener una imagen realmente de calidad y evitar el pixelado de las mismas. Nada es dificil en su totalidad, ni fácil, es cuestión de aprender, sin embargo, tienes la opción de contratar servicios de expertos.

Fuentes: hipertextual.com. profesionalreview.com, SlideShare, 

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