首先所有MSAA, SSAA, FXAA, TXAA等都是抗锯齿(Anti-Aliasing)技术。
锯齿的来源是因为场景的定义在三维空间中是连续的,而最终显示的像素则是一个离散的二维数组。所以判断一个点到底没有被某个像素覆盖的时候单纯是一个“有”或者“没有"问题,丢失了连续性的信息,导致锯齿。
最直接的抗锯齿方法就是SSAA(Super Sampling AA)。拿4xSSAA举例子,假设最终屏幕输出的分辨率是800x600, 4xSSAA就会先渲染到一个分辨率1600x1200的buffer上,然后再直接把这个放大4倍的buffer下采样致800x600。这种做法在数学上是最完美的抗锯齿。但是劣势也很明显,光栅化和着色的计算负荷都比原来多了4倍,render target的大小也涨了4倍。
MSAA(Multi-Sampling AA)则很聪明的只是在光栅化阶段,判断一个三角形是否被像素覆盖的时候会计算多个覆盖样本(Coverage sample),但是在pixel shader着色阶段计算像素颜色的时候每个像素还是只计算一次。例如下图是4xMSAA,三角形只覆盖了4个coverage sample中的2个。所以这个三角形需要生成一个fragment在pixel shader里着色,只不过生成的fragment还是在像素中央(位置,法线等信息插值到像素中央)然后只运行一次pixel shader,最后得到的结果在resolve阶段会乘以0.5,因为这个三角形只cover了一半的sample。