MSAA
光栅器会将一个图元的所有顶点作为输入,并将它转换为一系列的片段。顶点坐标理论上可以取任意值,但片段不行,因为它们受限于你窗口的分辨率。顶点坐标与片段之间几乎永远也不会有一对一的映射,所以光栅器必须以某种方式来决定每个顶点最终所在的片段/屏幕坐标。
每个像素的中心包含有一个采样点(Sample Point),它会被用来决定这个三角形是否遮盖了某个像素。图中红色的采样点被三角形所遮盖,在每一个遮住的像素处都会生成一个片段。虽然三角形边缘的一些部分也遮住了某些屏幕像素,但是这些像素的采样点并没有被三角形内部所遮盖,所以它们不会受到片段着色器的影响。
多重采样所做的正是将单一的采样点变为多个采样点(这也是它名称的由来)。我们不再使用像素中心的单一采样点,取而代之的是以特定图案排列的4个子采样点(Subsample)。我们将用这些子采样点来决定像素的遮盖度。当然,这也意味着颜色缓冲的大小会随着子采样点的增加而增加。
MSAA真正的工作方式是,无论三角形遮盖了多少个子采样点,(每个图元中)每个像素只运行一次片段着色器。片段着色器所使用的顶点数据会插值到每个像素的中心,所得到的结果颜色会被储存在每个被遮盖住的子采样点中。当颜色缓冲的子样本被图元的所有颜色填满时,所有的这些颜色将会在每个像素内部平均化。因为上图的4个采样点中只有2个被遮盖住了,这个像素的颜色将会是三角形颜色与其他两个采样点的颜色(在这里是无色)的平均值,最终形成一种淡蓝色。
对于每个像素来说,越少的子采样点被三角形所覆盖,那么它受到三角形的影响就越小。三角形的不平滑边缘被稍浅的颜色所包围后,从远处观察时就会显得更加平滑了。
不仅仅是颜色值会受到多重采样的影响,深度和模板测试也能够使用多个采样点。对深度测试来说,每个顶点的深度值会在运行深度测试之前被插值到各个子样本中。对模板测试来说,我们对每个子样本,而不是每个像素,存储一个模板值。当然,这也意味着深度和模板缓冲的大小会乘以子采样点的个数。
实战
glfwWindowHint(GLFW_SAMPLES, 4);
glEnable(GL_MULTISAMPLE);
这样就开启了msaa