การกรองแบบแอนไอโซโทรปิกคืออะไร?

การกรองแบบแอนไอโซโทรปิกเป็นตัวเลือกมาตรฐานในวิดีโอเกม มีเกมไม่กี่เกมที่อยากอธิบายว่ามันใช้ทำอะไร และเกมที่เล่นก็ยังได้ประโยชน์จากตัวอย่างภาพเพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น

การกรองแบบแอนไอโซทรอปิกเป็นเทคนิคการกรองพื้นผิวที่สามารถปรับปรุงคุณภาพของพื้นผิวเมื่อมองจากมุมหนึ่งได้ชัดเจน โดยทั่วไปจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนที่สุดบนพื้นผิวเรียบหรือพื้นผิวเรียบที่ยื่นออกไปในระยะไกล เมื่อไม่มีการกรองพื้นผิว พื้นผิวที่เห็นในมุมหนึ่งจะเบลออย่างเห็นได้ชัดและสูญเสียรายละเอียดไปมากเมื่อมุมชันขึ้น

Mipmaps

วิธีแก้ปัญหาเบื้องต้นสำหรับการเบลอนี้คือพื้นผิว mipmaps Mipmapping เกี่ยวข้องกับการคำนวณล่วงหน้าชุดของพื้นผิวเวอร์ชันที่ลดขนาดลง ตัวอย่างเช่น หากพื้นผิวดั้งเดิมมีขนาด 256×256 พิกเซล รุ่น mipmap จะมีรุ่น 128×128, 64×64, 32×32 พิกเซล เป็นต้น การออกแบบนี้เพิ่มขนาดของไฟล์พื้นผิว 33%

เคล็ดลับ: “Mip” ใน Mipmap มาจากชื่อย่อของวลี “much in a small space” ในภาษาละติน “Multum in parvo”

เวอร์ชันที่ลดขนาดลงในพื้นผิว mipmapped จะใช้เมื่อพื้นผิวที่มีความละเอียดลดลงมีประสิทธิภาพในการแสดงมากกว่าความละเอียดเต็ม ปัญหานี้เกิดขึ้นเนื่องจากภาพความละเอียดที่ลดลงนั้นตามคำจำกัดความแล้วมีขนาดเล็กกว่าต้นฉบับ ในการทำให้ลวดลายดูเข้ากัน ต้องยืดพื้นผิวให้ตรงกับความกว้างของพื้นผิวดั้งเดิม การยืดออกนี้ทำให้พื้นผิวมีความพร่ามัวในทันทีและสังเกตเห็นได้ชัดเจน โดยเอฟเฟกต์จะยิ่งแย่ลงเมื่อมีการสลับพื้นผิวที่มีความละเอียดต่ำลง ที่เห็นได้ชัดคือเอฟเฟกต์การเบลอภาพยังคงมองเห็นได้น้อยลงและใช้โปรเซสเซอร์น้อยกว่าการใช้แบบเต็ม ปรับขนาดพื้นผิวและลดขนาดลงแบบเรียลไทม์

การกรองแบบแอนไอโซทรอปิก

วิธีแก้ไขปัญหานี้คือ การกรองแบบแอนไอโซทรอปิก แทนที่จะใช้พื้นผิวที่เล็กลงเรื่อย ๆ ซึ่งลดความกว้างและความสูงของพื้นผิวก่อนหน้าลงครึ่งหนึ่ง จะมีการสร้างพื้นผิวเต็มความกว้างครึ่งความกว้างและความสูงครึ่งความสูง พื้นผิวแบบเต็มความกว้างครึ่งความสูงเหล่านี้ให้คุณภาพที่ลดลงโดยจำเป็น แต่ไม่จำเป็นต้องยืดออก เนื่องจากมีความกว้างเท่ากับพื้นผิวดั้งเดิมอยู่แล้ว จึงป้องกันเอฟเฟกต์ภาพเบลอได้อย่างมีนัยสำคัญ

เคล็ดลับ: คำว่า “anisotropic” มีต้นกำเนิดแบบผสม "An" หมายถึงไม่ "iso" หมายถึงเหมือนกันและ "tropic" มาจาก tropism ซึ่งหมายถึงทิศทาง ชื่อนี้เหมาะสมเนื่องจากการกรองแบบแอนไอโซโทรปิกไม่ได้กรองแบบเดียวกันในทุกทิศทาง

ในเกม ตัวเลือกการกรองแบบแอนไอโซทรอปิกมักแสดงด้วยตัวคูณ โดยทั่วไปคือ 2x, 4x, 8x และ 16x สิ่งเหล่านี้แสดงถึงจำนวนการลดขนาดที่พร้อมใช้งาน โดยทั่วไปแล้ว ความแตกต่างระหว่าง 8x และ 16x แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแยกแยะ ยกเว้นในการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน เนื่องจากพื้นผิวที่ได้รับผลกระทบเพียงอย่างเดียวนั้นอยู่ไกล เล็ก และมองเห็นได้ยาก ผลกระทบต่อประสิทธิภาพของการกรองแบบแอนไอโซทรอปิกค่อนข้างน้อย