MSAA的奇怪结果

Question

MSAA使用OpenGL。

我只是用'glutSolidSphere‘画了一个白色的球体，填充了黑色的其中’点(正常，CameraVec) <阈值‘的轮廓。

我在内部白色圆圈的轮廓上发现了一个奇怪的结果。看来MSAA没起作用。

顺便说一句，它在黑圈的轮廓(最外面)上效果很好。

如果我增加样本的数量，即使在内部白色圆圈的轮廓上，它也能很好地工作。

我认为它应该很好地独立于样本的数量，因为分解样本发生在碎片着色之后。

这样的结果对吗？如果是，为什么？

下面是4个样本(左)和32个样本(右)的结果。

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Answer 1

MSAA只会帮助平滑多边形的边和交点。它对平滑由你的着色代码创建的锐利转换没有任何作用。

MSAA背后的主要思想是片段着色器仍然每个片段只执行一次。每个片段有多个样本，覆盖范围由样本决定。这意味着，片段的一些样本可以在呈现的多边形内，也可以在外部。然后将片段着色器输出写到覆盖的样本中。但是片段中所有覆盖的样本都得到了相同的值。

深度缓冲器还具有每个样本的分辨率，这意味着多边形之间的交叉也从MSAA产生的平滑中获益。

一旦你意识到MSAA是如何工作的，它对多边形内部的急剧转换没有任何作用，这可能是应用在着色器中的逻辑的结果。为了在这种情况下实现平滑，您必须对每个样本的片段着色器进行评估，这在MSAA中不会发生。

MSAA之所以有吸引力，是因为它确实为许多用例执行了足够的反混叠，并且开销相对较小。但正如你所注意到的，这显然不足以解决所有的问题。

你对此所能做的，超出了答案的范围。主要有两个方向：

• 您可以避免在您的着色器代码中生成尖锐的转换。如果您使用标准纹理，使用mipmap可能会有所帮助。对于过程转换，您可以在代码中平滑它们，可能是基于梯度值。
• 您可以使用不同的反混叠方法。这里提到的太多了。这是很容易得到完美的反混叠与超采样，但它是非常昂贵的。大多数方法都试图在获得比普通MSAA更好的结果方面达成妥协，同时又不增加太多的开销。

我有点困惑于这样一个事实，那就是，在32倍的MSAA中，你在内部边缘得到了一些平滑。我不认为这是意料之中的。我想知道在下采样过程中是否发生了某种形式的平滑。