性能优化之AA反走样优化

        反走样主要是解决采样不足导致的。一般方案选择需要兼顾画面质量与渲染效率权衡的前提下,对图像进行增强。反走样经过了第一代超级采样抗锯齿SSAA,到第二代的多重采样抗锯齿MSAA,快速近似采样FXAA,增强子像素变形抗锯齿SMAA,目前逐步被第三代时间序列抗锯齿TAA替代。

        目前unity的URP下,主要还停留在第二代,第三代TAA官方unity还处于开发者,实际效果可能存在一些问题。

下面是几个反走样效果的优缺点对比。

        在unity的HDR种,默认是支持MSAA的,这个MSAA是觉得多少移动显卡都支持的,反走样效果也比较好。一般情况下,静态画面要比动态画面要好,但是它只支持前向渲染,在MRT情况下,占用内存与带宽也比较高,效率也较差,另外它只能消除Geometry边缘的反走样,对于高光像素部分就显得无能为力了,某些情况下也会出现物体暗边的情况,MSAA是一般前向渲染中,最长使用的反走样方案。

        URP下,可以通过相机的AA设置启用FXAA或者SMAA。这两类都可以归为形变AA的解决方案,都是通过后处理进行支持的。

        不同的是FXAA只需要一遍PASS,通过检测像素的高亮度差来检测高反差边缘,并计算混合方向与混合权重系数进行混合来完成反走样。其特点是开销非常小且固定,适合移动端游戏,但也由于没有额外的像素辅助,在一些高频颜色变化过快的边缘环境下或动态场景下,会出现闪烁状况。另外,由于FXAA是对所有颜色进行边缘柔化处理,这就会导致整体画面相对模糊。FXAA有两个版本,一个是效率优先的console版本,一个是画面质量优先的Quality版本。URP下,仅支持console版本。

        SMAA是使用三次PASS完成边缘检测、形变与混合,开销相对于FXAA要高一些,三次PASS导致RT的切换与带宽开销可能会造成比较严重的性能问题。尽管SMAA在模糊处理上比FXAA要更精细一些,但模糊的效果与闪烁的问题依旧存在,不过会比FXAA要好一些。

        相比来说,FXAA更适合对低端设备有要求,对画面模糊不敏感的移动游戏项目,SMAA更适合低端硬件的PC游戏。

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