什么是锯齿

图像的边缘有明显的像素边界，看起来不自然，好像锯齿一样

什么是抗锯齿

消除或者减轻锯齿

为什么会出现锯齿

计算器屏幕上显示的图像由一个个像素组成，绘制斜线的时候需要按照一个方向填充一个个像素的颜色。分辨率越大像素越多，分辨率越小，像素越少。
像素很少的时候，连续的几个像素看起来就会形成锯齿。分辨越率大锯齿越弱。

抗锯齿技术可以分3类

空间抗锯齿（Spatial anti-aliasing）

从高分辨率的渲染结果里进行采样，填充到低分辨率的结果图像，比如从800x400大小的图形采样像素填充到400x200大小的图像里
填充低分辨率结果时，计算需要在高分辨率结果里采样的像素，并且采样周边像素，对它们进行混合后作为结果填充到目标像素

后处理抗锯齿（Post-process anti-aliasing）

基于图像处理的抗锯齿

时域抗锯齿（TAA）

分帧进行抗锯齿

Spatial anti-aliasing方案

Supersampling anti-aliasing (SSAA)

超级采样抗锯齿，又叫全屏采样抗锯齿（full-scene anti-aliasing (FSAA)），第一个被开发出来的抗锯齿技术，有2个缺点
1 会影响水平、竖直的线，这没必要也导致不清晰
2 处理整张图性能消耗高，不好用在实时渲染

Multisample anti-aliasing (MSAA)

多重采样抗锯齿，每个像素有多个子样本，当前像素的颜色会输出到这些子样本上，当子样本被填满时，所有的子样本做一次均值作为当前像素的最终结果。
这个功能由硬件支持。4x MSAA的采样方式：4x MSAA的采样方式

CSAA and EQAA

检测多边形哪些地方可能有锯齿，然后只对这些地方进行超级采样

后处理抗锯齿方案

MLAA and FXAA

快速近似抗锯齿，找到图像的边缘，对边缘进行平滑处理
缺点：相机移动时，高频区域会闪烁

Temporal anti-aliasing (TXAA)

NVIDIA提供了一种称作TXAA的抗锯齿技术，实际上就是TAA+MSAA。通过引入额外的深度信息来实现在延迟渲染上使用MSAA，可以用在实时渲染。

Enhanced subpixel morphological anti-aliasing (SMAA)

和FXAA类似的原理，但是更精细的边缘检测

时域抗锯齿TAA

TAA（Temporal Anti-Aliasing）是时间性抗锯齿，是最常用的图像增强算法之一，这是一种基于着色器的算法，使用运动矢量组合两帧，以确定在何处对前一帧进行采样。
在每一帧对屏幕区域内的像素进行一个抖动操作，这样当连续的多个帧的数据混合起来以后，就相当于对每个像素进行了多次采样。
他将采样点从单帧分布到多个帧上，使得每一帧并不需要多次采样增加计算量，但TAA往往会盲目地跟随移动物体的运动矢量，从而造成屏幕上的细节模糊不清。

参考资料

https://www.hp.com/us-en/shop/tech-takes/what-is-anti-aliasing
https://en.wikipedia.org/wiki/Multisample_anti-aliasing
https://therealmjp.github.io/posts/msaa-overview/
https://zhuanlan.zhihu.com/p/342211163