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Antialiasing: qué es y cómo funciona en los videojuegos

Para qué sirve el Antialiasing

El antialiasing o suavizado de bordes es un proceso que consiste en la eliminación de cierta información y datos de muy alta frecuencia, para que pueda ser representada adecuadamente. De esta forma se eliminan de forma considerable solapamientos que producen señales de alta resolución en un dispositivo o fuente de resolución menor. 

Este método busca evitar el aliasing o los dientes de sierra que aparecen en la agrupación de pixeles cuando se dibujan figuras con relieve o de formas curvas. En este artículo se resaltará la importancia de este proceso, su funcionamiento y una explicación sencilla de cada una de las técnicas más utilizadas para este fin.

Para qué sirve

El antialiasing sirve para mitigar los efectos del aliasing y así obtener superficies más finas y que sena lo menos pixeladas posibles. De esta forma, la aplicación de diversas técnicas lograrán este efecto visual y será mucho más agradable a la vista. En otras palabras, sirve para evitar el aliasing en el procesamiento de gráficos y así obtener imágenes nítidas y naturales. Todo ello sin bordes pixelados desagradables.

En el campo de los videojuegos, el antialiasing es en donde más se usa. Esta técnica sirve para filtrar superficies y mejorar gráficos mediante programas o software dedicados a ello. Además, en cuanto a hardware, sirve también para trabajar directamente en el procesamiento de imágenes en la pantalla. Una de las formas es haciendo que los píxeles sean más intensos en el centro de la misma y más tenues en la periferia. De esta manera, esta técnica hará que los píxeles creen una imagen homogénea.

Tipos de antialiasing

La mayoría de los videojuegos y de las tarjetas gráficas traen este parámetro para mejorar las imágenes que se procesan en la computadora. Además, se puede seleccionar en diferentes niveles, dependiendo de la potencia del equipo y de la tarjeta gráfica. A pesar de que se aplica el antialiasing, se aplican diferentes técnicas para ello y el efecto visual varía según lo que se aplique para mejorar el suavizado de bordes.

Super Sample Anti Aliasing (SSAA)

Antialiasing en videojuegos

Esta fue la primera técnica antialiasing que estuvo disponible para el procesamiento de imágenes y una de las más efectivas. Ahora bien, ya no es muy usada debido a que genera un alto impacto en el rendimiento de la tarjeta gráfica y de la PC en general. Esto se debe a que obliga a la GPU a renderizar los juegos a más resolución de lo que realmente está y después obliga a la GPU a hacer downsampling.

La técnica espacial SSAA procesa imágenes fotorrealistas eficazmente debido a que suaviza las llamadas líneas duras, haciéndolas parecer más reales. Sin embargo, esta técnica necesita que la imagen completa sea procesada completamente antes de que pueda aplicar las correcciones. Como los videojuegos requieren de una renderización en tiempo real, la técnica de antialiasing eleva la potencia de cálculo, impactando negativamente en el rendimiento. Por ello, rara vez se usa en los videojuegos.

Multi Samplig Anti Aliasing (MSAA)

Esta técnica de antialiasing es una de las más utilizadas actualmente, pero solo es capaz de suavizar las texturas de los polígonos. Por ello, el impacto negativo en el rendimiento de la computadora y de la GPU es menor. Esta técnica reduce el aliasing a través del renderizado de más frames, sacando muestras de los mismos y combinándolos.

No hay un solo tipo de intensidad al ejecutar la técnica MSAA, se pueden apreciar variantes como 2xMSAA, 4xMSAA y 8xMSAA. Al suavizar solo los bordes del polígono dejando la textura original, la potencia del procesamiento no se ve afectada en lo absoluto. Un problema menor es que se pueden apreciar con el tiempo algunas texturas y polígonos pixelados.

Coverage Sampling Anti Aliasing (CSAA)

Esta técnica ha sido desarrollada por NVIDIA, la cual funciona igual que la técnica de antialiasing MSAA, solo que la CSAA está optimizada de acuerdo a las tarjetas gráficas creadas por el fabricante. De esta forma, el impacto en el rendimiento de la misma es menor que el esperado. El método para corregir los píxeles es mediante el muestreo de cobertura, la técnica determina cuáles polígonos tienen más probabilidades de estar pixelados.

Así, solamente se suavizarán una parte de la muestra de los polígonos, en vez de todos. Esto se traduce en que la técnica CSAA no utiliza tanta potencia de procesamiento y las partes de la imagen que no necesitan ser procesadas, se verán normalmente y sin retoques.

Por su parte, la empresa fabricante AMD tiene su propia tecnología de antialiasing, llamado Anti Aliasing de Calidad Mejorada, o EQAA. En cuanto a su funcionamiento, es casi igual a la técnica que utiliza su competidor, NVIDIA. En este caso, el muestreo de cobertura es amplio para cada píxel, mientras mantiene el mismo número de muestras de los parámetros de suavizado de imagen.

Fast Approximate Anti Aliasing (FXAA)

Funciones del Antialiasing

Esta técnica es una de las que tiene menor grado de mejora. Esto debido a que se puede notar su aplicación y en el casi nulo impacto que tiene en el rendimiento general. Este tipo de antialiasing es el que se recomienda para computadoras de gama baja o aquellas que tienen una GPU bastante ajustada cuando se va a jugar.

Este método se encarga de suavizar directamente las texturas pixeladas o dentadas, todo ello con relación a como se ven en un monitor en cuanto a píxeles. Hace este suavizado en vez de analizar primero las texturas en 3D de cualquier objeto, es así como las mejoras pueden no ser tan significativas.

Temporal Anti Aliasing (TXAA)

Esta técnica utiliza algo más de recursos que técnicas anteriores, ya que es una combinación de otros métodos de antialiasing y así logra conseguir bordes suaves y sin que se vean pixelados. Como todos los métodos descritos anteriormente, no es perfecto y a veces causa que las imágenes se vean algo borrosas con el tiempo.

El principal objetivo de este método es el de mantener los niveles de movimiento suaves en un entorno virtual específico. El antialiasing se logra en este caso gracias a que reduce el parpadeo y el arrastre que se ve comúnmente cuando se juegan videojuegos con movimientos rápidos y cuando hay muchos objetos que se mueven en la pantalla.

¿Es necesario activar el antialiasing en los videojuegos?

El antialiasing es una técnica que mejora y suaviza los bordes de las imágenes que se pueden ver a través de un monitor. Por ello, si se desea mejorar la calidad gráfica de un videojuego y mejorar la experiencia del juego, hay que activarlo obligatoriamente, siempre y cuando el hardware de la computadora y la tarjeta gráfica lo permita.

El método a escoger viene dado por la potencia tanto de la tarjeta gráfica, como de otros componentes del ordenador. Cada uno de los métodos y técnicas antes descritas requieren mayor o menor potencia gráfica. Así que hay que escoger un método que tenga un buen equilibrio entre la efectividad del antialiasing y el rendimiento de la computadora.