какой метод называют линейным сглаживанием в информатике
Какой метод называют линейным сглаживанием в информатике
Файл: Информационные технологии в юридической деятельности.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлена: 23.07.2019
Просмотров: 26006
Скачиваний: 258
В1: Какая информация о системе имеется при энтропии равной нулю?
В2: Какие свойства информации отражает прагматический аспект?
В3: Показатели объединяются в:
В4: Какие компьютеры имеют ограниченный набор команд?
В5: Выберите содержательные элементы технологии
О5: правила, ресурсы люди, техника
В6: Основным элементом преобразования информации в системах управления является
О6: принятие решения
В7: Что такое показатель?
О7: качественно определенная величина, дающая количественную характеристику отражаемому объекту (процессу, явлению) и имеющая экономический смысл.
В8: Процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления(инф-го продукта) — это:
О8: информационная технология
В9: Информация, согласованная по семантической форме с тезаурусом пользователя, называется:
В10: Какие задачи решает информатика?
создание единой теории информационных процессов
создание теории информационного моделирования
создание и развитие структуры информатизации
В11. Какой параметр информации означает ее способность отражать реально существующие объекты с необходимой точностью?
В12: Что такое текстовая информация?
О12: совокупность алфавитных, цифровых и специальных символов, с помощью которых представляется информация на физическом носителе.
В13: Что является предметом и продуктом труда информационных технологий?
В14: Объединение реквизита-основания с реквизитами-признаками приводит к образованию:
В15: Для того чтобы в материальном мире происходил обмен информацией, должны быть:
О15: приемник, источник информации, получатель инф, передатчик, канал связи
В16: Что такое комплектование данных?
О16: разбиение больших объемов данных на комплекты, чтобы облегчить их поиск
В17: Что такое управление?
О17: процесс целенаправленного воздействия на объект, организующий функционирование объекта по заданной программе
О18: способ теоретического исследования или практического осуществления чего-нибудь
В19: Информация, поступающая от объекта управления в управляющую подсистему, носит название:
В20: Как называется один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленной пользователем цели?
О20: инструментарий информационной технологии
В21: Потребитель приобретает максимальное количество семантической информации когда поступающая информация
О21: понятна пользователю и несет ему ранее неизвестные сведения
В22: При неограниченном возрастании тезауруса пользователя, количество семантической информации стремится к:
В23: Совокупность правил кодового обозначения объектов:
О23: система кодирования
В24: При оценке информации различают такие ее аспекты, как
О24: синтаксический, прагматический, семантический
В25: Что такое ассимилированная информация?
О25: это представление сообщений в сознании человека, наложенное на его систему понятий и оценок
В26: Какая мера информации определяет полезность (ценность) информации для достижения пользователем представленной цели?
В27: Какой параметр информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования?
В28: Выберите из списка уровни представления информационного процесса:
О28: физический, логический, концептуальный
В29: Как называется логически неделимый информационный элемент, описывающий определенное свойство объекта, процесса, явления?
О30: действия или система действий, применяемых при исполнении какой-нибудь работы
В31: Инструментарий информационных технологий это
О31: одна или несколько программ
В32: Классификация это
О32: система распределения объектов(предметов, явлений, процессов, понятий) по всем классам в соответствии с определенным признаком
В33: Какой коэффициент представляет собой отношение количества семантической информации к ее объему?
В34: Какую емкость отражает содержательность информации?
В35: Совокупность документов, объединенных по определенному признаку, образует:
В36: Какой уровень определяет содержательный аспект ИТ или процесса?
О36: концептуальный уровень
В37: По стабильности информация бывает:
В38: Обычно информация, предназначенная для передачи, называется:
В39: Назовите три стороны технологии:
О39: социальная, информационная, инструментальная
В40: Где находится команда конверты и наклейки?
О40: в меню Сервис – письма и рассылки
В41: Как открываются Мастера для создания документов?
В43: Если в функции «ЛИНЕЙН» аргумент «константа-ложь», то в уравнении регрессии отсутствует:
О43: свободный член
В44: Какой показатель используется для проверки достоверности тренда?
О44: коэффициент детерминации
В45: Для описания предметной области используются методы:
О45: экспертных оценок
В46: Совокупность признаков или условий изменения состояний системы называют:
В47: Напротив какой строки базовой линии необходимо задавать функцию СРЗНАЧ с интервалом усреднения 5?
О48: функцией экспоненциального сглаживания
В49: Каким уравнением представлен логарифмический тренд?
В50: Для чего необходима предварительная обработка базовой линии?
О50: снизить трудоемкость нахождения тренда, снизить влияние случайной составляющей на прогноз
В51: Что такое выравнивание?
О51: замена базовой линии аналитически подобранной кривой
В52: Сколько раз можно проводить линейное сглаживание?
В53: В какую группу экспертных методов входит метод «Дельфи»?
О53: в группу коллективных экспертных методов
В54: В какую группу методов включают экспоненциальное и адаптивное сглаживание?
О54: в группу методов экстраполяции
В55: Что представляет собой управление с помощью сценариев?
О55: процесс изучения отдельных переменных и присвоения им диапазона значений
В56: Функция «Наклон» выводит:
О56: значение коэффициента « m » уравнения регрессии
О57: изменить форму представления данных
В58: Почему не рекомендуется в полиноминальной прогностической модели степень полинома брать более 4:
О58: пропадает эффект сглаживания
В59: К какой группе методов относится морфологический анализ?
В60: Что такое «фактор затухания»?
О60: интервал сглаживания
В61: В какую группу экспертных методов входит метод деструктивной отнесенной оценки?
О61: в группу коллективных экспертных методов
В62: Как называется процедура линейного сглаживания в механизмах создания трендов диаграмм?
О62: линейная фильтрация
В63: В каких пределах должен изменяться «фактор затухания»?
В64: Какие из нижеперечисленных методов относятся к предсказательным моделям?
В65: Какие из нижеперечисленных методов относятся к описательным моделям?
О66: любой рабочий лист, в котором можно подставлять различные значения для переменных, чтобы увидеть их влияние на другие величины, которые вычисляются по формулам, зависящим от этих переменных
В67: Когда можно использовать эвристические методы прогнозирования?
О67: объект прост, объект очень сложен
В68: Для вывода параметров статистики функции «ЛИНЕЙН» необходимо:
О68: присвоить переменной «статистика» значение «1», присвоить переменной статистика значение «истина», присвоить переменной «статистика» значение «да»
В69: В какую группу экспертных методов входит метод интервью?
О69: в группу индивидуальных экспертных методов
В70: С каким расширением можно создать и сохранить подготовленный документ в окне «Шаблоны»?
В71: Как называется программа, входящая в состав Word и упрощающая процесс создания и форматирования документа?
В72: Каким документам доступны параметры локальных шаблонов:
О72: тем документам, которые базируются на данном локальном шаблоне
В73: Какая из перечисленных моделей не может использоваться для моделирования данных?
В74: Чем отличаются линейное и нелинейное сглаживание?
О74: нелинейное учитывает расстояние каждой точки базовой линии от точки прогноза
В75: Какие методы применяются в условиях отсутствия достаточно представительной и достоверной статистики характеристики объекта прогнозирования?
О75: методы экспертных оценок
В76: В каких программах из пакета Microsoft Office может быть построена ИЛМ?
В77: Что необходимо сделать для решения или анализа сценария в тех случаях, когда оптимизационная задача содержит несколько переменных величин?
О77: воспользоваться технологией «Поиск решения»
В78: Как называются именованные комбинации значений, заданных для одной или нескольких изменяемых ячеек в модели «Что если»?
О78: таблица подстановки
В79: В какую группу экспертных методов входит морфологический анализ?
О79: в группу индивидуальных экспертных методов
В80: В какую группу экспертных методов входит метод построения прогнозного сценария?
О80: в группу индивидуальных экспертных методов
В81: Сколько этапов системного моделирования?
В82: К какой группе методов прогнозирования относится функция «ТЕНДЕНЦИЯ»?
О82: линейная многомерная
В83: Факторный анализ – это
О83: выявление действия различных факторов и их комбинаций на величину результативного признака
В84: Какой интервал усреднения необходимо задавать?
В85: Функция «РОСТ» относится к группе методов
О85: нелинейных многомерных
В86: Какие методы объединяют совокупность методов обработки количественной информации об объекте прогнозирования по принципу выделения содержащихся в ней математических закономерностей развития и математических взаимосвязейхарактеристик с целью получения прогнозных моделей?
О86: статистические методы
В87: Какой метод называют линейным сглаживанием?
О87: метод невзвешенных скользящих функций
В88: Что целесообразно сделать перед началом работы с диспетчером сценариев?
О88: присвоить имена ячейкам, где будут располагаться переменные и формулы, ссылающиеся на изменяемые ячейки окон диалога
В89: Какова главная проблема принятия решений?
О89: выбор альтернатив решений
В90: Какую типовую функцию Exel можно использовать для линейного сглаживания?
В91: Какова роль модели «черный ящик» в системном моделировании?
О91: структурировать исходную информацию относительно самой системы и внешней среды
В92: Что определяет линейная регрессия?
О92: прямую линию, которая наилучшим образом представляет множество данных
В93: Какие методы входят в группу экстраполяционных методов прогнозирования?
О93: интерполяция, экспоненциальное сглаживание, вероятностное моделирование
В94: С какой целью проводится анализ объектов прогнозирования?
О94: разработка модели объекта
В95: Какие методы основаны на мнениях привлеченных экспертов?
В96: Где находится функция «экспоненциальное сглаживание»?
О96: в пакете «анализ данных»
В97: Что представляет собой управление с помощью сценариев?
О97: процесс изучения отдельных переменных и присвоение им диапазона значений
В98: Какой показатель используется для проверки достоверности тренда?
О98: коэффициент детерминации
В99: Что такое «фактор затухания»?
О99: величина, обратная постоянной сглаживания
В100: Процесс подготовки пачки однотипных писем (документов) путем объединения файла, содержащего список имен и адресов, с файлом, содержащим шаблон писем – это
В101: Что такое шаблон?
О101: особый вид файла документа, представляющий специальные средства для оформления итогового документа
В102: Какое имя и расширения имеют файлы шаблонов?
В103: Какая из перечисленных моделей не может использоваться для моделирования данных?
В104: Что такое журнал?
О104: особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью, в которую поступают записи обо всех изменениях основной части СУБД
В105: Что такое база данных (БД)?
О105: совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области
В106: Что явилось первой побудительной причиной создания СУБД?
О106: стремление выделить и обобщить общую часть БД, ответственную за управление сложно структурированными данными
В107: Что представляет собой интегрированная БД?
О107: данные должны храниться в общем «котле», что исключает их дублирование и все изменения производятся в одном месте
В108: Определите четвертый этап процесса системного моделирования
О108: создание модели данных в конкретной информационной технологии (программе)
В109: Что является содержанием шестого этапа процесса системного моделирования?
О109: материальное или информационное воздействие на систему-оригинал с целью привидения ее в найденное при решении оптимальное состояние для решения исходной проблемы
В110: Что является целью третьего этапа процесса системного моделирования?
О110: построение информационно-логической модели полученных данных о системе и окружающей ее среды
В111: Определите пятый этап процесса системного моделирования
О111: выполнение вычислительных экспериментов с моделью
В112: Определите первый этап процесса системного моделирования
О112: анализ проблемной ситуации
В113: В чем суть первого этапа процесса системного моделирования?
О113: выполняется анализ всех доступных ресурсов (материальных, финансовых, информационных), необходимых для построения модели, ее использования и реализации полученных результатов с целью решения имеющейся проблемы
В114: В чем состоит назначение модели черного ящика в системном моделировании?
Тест по информатике Алгоритмические структуры 11 класс
Тест по информатике Алгоритмические структуры 11 класс с ответами. Тест включает 5 заданий с выбором ответа.
1. Какое определение можно использовать для циклического алгоритма?
1) способ представления алгоритма с помощью геометрических фигур
2) алгоритм, содержащий многократные повторения некоторых операторов
3) алгоритм, содержащий условия
4) представление алгоритма в форме таблиц и расчетных формул
2. Какой тип алгоритма должен быть выбран при решении квадратного уравнения?
1) линейный
2) разветвляющийся
3) циклический
4) любой
3. Исполнитель Черепашка перемещается на экране компьютера, оставляя след в виде линии. В каждый конкретный момент известно положение исполнителя и направление его движения. У исполнителя существуют две команды:
Вперед n, где n – целое число, вызывающая передвижение черепашки на n шагов в направлении движения.
Направо m, где m – целое число, вызывающая изменение направления движения на m градусов по часовой стрелке.
Запись Повтори 5 [Команда1 Команда2] означает, что последовательность команд в скобках повторится 5 раз.
Черепашке был дан для исполнения следующий алгоритм:
Повтори 5 [Вперед 10 Направо 72]
Какая фигура появится на экране?
1) незамкнутая ломаная линия
2) правильный треугольник
3) квадрат
4) правильный пятиугольник
4. Сколько клеток лабиринта соответствуют требованию, что, начав движение в ней и выполнив следующую программу, РОБОТ уцелеет и остановится в закрашенной клетке (клетка A1)?
НАЧАЛО
ПОКА
ЕСЛИ
ТО влево
ИНАЧЕ вверх
КОНЕЦ ЕСЛИ
КОНЕЦ ПОКА
КОНЕЦ
1) 14
2) 20
3) 26
4) 28
5. Определите значение переменной s после выполнения фрагмента алгоритма.
Ответы на тест по информатике Алгоритмические структуры 11 класс
1. 2
2. 2
3. 4
4. 2
5. 270
В статистика и обработка изображений, к гладкий а набор данных состоит в создании приближенного функция который пытается захватить важные узоры в данных, оставляя без внимания шум или другие мелкомасштабные структуры / быстрые явления. При сглаживании точки данных сигнала изменяются таким образом, что отдельные точки выше соседних точек (предположительно из-за шума) уменьшаются, а точки, которые ниже, чем соседние точки, увеличиваются, что приводит к более плавному сигналу. Сглаживание может использоваться двумя важными способами, которые могут помочь в анализе данных (1) за счет возможности извлекать больше информации из данных, если предположение о сглаживании является разумным, и (2) за счет возможности предоставления гибкого анализа. и надежный. [1] Много разных алгоритмы используются при сглаживании.
Сглаживание можно отличить от связанной и частично перекрывающейся концепции подгонка кривой следующими способами:
Содержание
Линейные сглаживания
В случае, если сглаженные значения можно записать как линейное преобразование наблюдаемых значений операция сглаживания известна как линейный более гладкий; матрица, представляющая преобразование, известна как более гладкая матрица или же шляпа матрица. [ нужна цитата ]
Операция применения такого матричного преобразования называется свертка. Таким образом, матрица также называется матрицей свертки или ядро свертки. В случае простой серии точек данных (а не многомерного изображения) ядро свертки является одномерным вектор.
Алгоритмы
Вот некоторые конкретные типы сглаживания и фильтров с указанием их применения, плюсов и минусов:
Виды сглаживания и их особенности
Необходимо ещё затронуть несколько терминов, среди которых выборка, репрезентативность выборки и генеральная совокупность, а также шейдеры.
«Генеральная совокупность — это совокупность всех объектов или наблюдений, относительно которых исследователь намерен делать выводы при решении конкретной задачи».
Репрезентативность выборки, если говорить более простым языком — это её представительность, т. е. способность выборки представить явления или объекты достаточно полно с точки зрения их изменчивости в генеральной совокупности.
«Шейдер — это программа для графического процессора, которая используется в трёхмерной графике для определения окончательных параметров объекта или изображения. Кроме этого она может включать в себя описание поглощения и рассеяния света, наложения текстуры, отражения и преломление, затенение, смещение поверхности и множество других параметров».
Оглавление
Пример сглаживания
Виды сглаживания
На сегодняшний день существует большое количество методов сглаживания, но все они основываются на одном принципе. Они отрисовывают несколько пикселей для одного исходного пикселя в финальном изображении.
Фактически методы различаются только двумя пунктами:
Кроме этого данные алгоритмы используют разное количество пикселей для получения финального пикселя. В видеоиграх данное количество представлено достаточно просто с помощью использования числа 2 в какой-либо степени, т. е. 2x, 4x, 8x и т.д..
Существует несколько терминов, которые ассоциируются со сглаживанием, большинство из них исходит от стандартной формулы сглаживания.
Традиционные методы
Результат более чёткий и чистый, чем методы постобработки.
Форсирование данных методов не гарантирует, что они будут работать в играх с отложенной отрисовкой. Данное ограничение можно обойти с помощью пониженной дискретизации, но данный способ будет сильно влиять на производительность.
Данные методы в большинстве случаев довольно затратны по используемым ресурсам. Методы постобработки могут использоваться, как альтернатива для снижения влияние сглаживания на производительность.
Традиционные методы не конфликтуют с большинством типов временного сглаживания.
Данный метод также известен как Полноэкранное сглаживание Full Scene Anti-Aliasing (FSAA) от AMD и зачастую заменяется термином снижение масштабирования.
Технически при корректном использовании снижения масштабирования разница с SSAA/MSAA будет заключаться в том, что снижение масштабирования применяется как к 2D, так и 3D объектам, в то время как SSAA/MSAA только к 3D объектам. В некоторых реализациях это может привести к меньшему снижению производительности и лучшей совместимости.
Искажения изображения появляются потому, что в отличии от реальных объектов, которые имеют непрерывные плавные кривые и линии, монитор отображает человеку большое количество маленьких квадратов. Все эти пиксели имеют одинаковый размер и у каждого свой цвет. Линия отображается только как набор пикселей и поэтому выглядит неровной, если она не располагается идеально горизонтально или вертикально. Образцы цвета берутся с нескольких выборок внутри пикселя (а не только в его центре) и вычисляется среднее значение цвета. С помощью отрисовки в более высоком разрешении, чем отображаемое, а затем сжатием до необходимого размера с использованием дополнительных пикселей для расчёта получает субдискретизированное изображение с более плавными переходам от одной строки пикселей к другой по краям объектов.
Данные методы используют общую формулу сглаживания к полноэкранным изображениям, уменьшая «эффект лестницы». По сравнению с отрисованным изображением, которое прошло через MSAA, изображение SSAA/FSAA будет выглядеть более гладким. На 2D текст также могут повлиять большинство из реализации снижения масштабирования, в то время как SSAA/MSAA не должны влиять на текст при их правильной реализации.
В настоящее время данный метод был заменён менее ресурсоёмкими методами из-за огромной нагрузки на графический процессор, но по причине получения наилучшего результата некоторые игры всё ещё используют его в качестве одного из вариантов сглаживания в настройках.
Ниже визуализирован принцип работы данного метода.
Для уменьшения нагрузки, которая создаётся SSAA/FSAA на системы, множественная выборка оптимизирует процесс, оценивая каждый пиксель только один раз, при этом настоящая избыточная выборка происходит только на краях отрисованного объекта и до значений глубины. Это приводит к аналогичному (но менее радикальному) улучшению качества изображения при одновременном снижении нагрузки на систему при отрисовке и снижению масштабирования в высоких разрешениях изображения.
В первую очередь данный метод убирает искажения геометрии, т. е. временное искажение и искажение шейдерных эффектов, текстур и прозрачностей не будут затронуты.
У данного метода также присутствуют как плюсы, так и минусы. Он решает проблемы с субпикселями, а также не искажает основной объект большим количеством выборок. Однако потребление памяти увеличивается линейно с ростом количества выборок, время отрисовки зависит от количества выборок, а также существуют проблемы комплексной интеграции при работе с отложенной отрисовкой.
Данный метод используется на видеокартах серии Nvidia GeForce GTX 900 или выше (в свою очередь метод является преемником выборки сглаживания с перекрытием CSAA).
Однако стоит отметить важный момент: MFAA не работает должным образом при отрисовке ниже 40 FPS (кадров в секунду). При достижении данного порога изображение размазывается и появляется размытие в движении.
Также возможно отключение некоторого списка команд драйвера D3D11, тем самым убивается многопоточная отрисовка. В следствии этого падает производительность, особенно когда центральный процессор работает на пределе своих возможностей.
Метод используется для видеокарт серии AMD Radeon HD 6900 и выше.
AMD утверждает, что предлагает улучшенное качество сглаживания по сравнению со стандартными режимами MSAA, добавляя большее количество выборок для перекрытия на единицу пикселя, но сохраняя такое же количество выборок цвета/глубины/образцов для достижения лучшего качества сглаживания, чем стандартные режимы MSAA.
Тестовая выборка проверяет, есть ли полигон в определённой точке выборки и возможно ли использовать их вес для вычисления окончательного цвета пикселя. Поскольку такие выборки достаточно просто получать, то мы имеем конечный результат в виде повышенного качества, которое в меньшей степени воздействует на производительность по сравнению с выборками MSAA. К сожалению, значения данных выборок зависит от определённого пикселя, поэтому мы можем получить как улучшение качества, так и отсутствие каких-либо видимых изменений.
Для метода необходимы видеокарты серии Nvidia GeForce 8000 и выше. Да, именно тех самых старых видеокарт.
В графических процессорах, которые базируются на архитектуре Maxwell, в таких как GTX 750 Ti и серия GTX 800M/900, поддержка данного сглаживания удалена.
Метод нацелен на снижение дополнительной нагрузки, которую создаёт MSAA на систему, при этом Nvidia утверждает, что отрисовка с помощью CSAA конкурирует по качеству с 8x-16x MSAA, при этом нагрузка на систему сравнима с 4x MSAA. Данное качество достигается за счёт уменьшения количества настроек, определяемых каждой выборкой (с помощью создания новой выборки для перекрытия) при одновременном увеличении общего количества выборок.
Данный метод аналогичен EQAA от AMD, поэтому если вы хотите узнать принцип работы сглаживания, то изучите метод EQAA.
Данный метод — это эксклюзив от Nvidia.
Метод — эксклюзив от Nvidia.
Современная версия SSAA, обладающая превосходным качеством по сравнению с другими методами сглаживания при сохранении высокой производительности.
Если вспомнить немного истории, то Nvidia внедрила поддержку TRSSAA в одном из своих альфа тестов. Однако в одном из драйверов присутствовала ошибка и метод SGSSAA применялся ко всем пикселям. Они исправили ошибку в следующем релизе, но многие пользователи начали жаловаться, что с SGSSAA изображение было лучше. Это заставило Nvidia заново включить данную ошибку в свой драйвер. На текущий момент данный вид сглаживания не поддерживается и Nvidia предупреждает, что данный метод вы используете на свой страх и риск, но другой разработчик включил данную ошибку в другой инструмент nvidia inspector, если данной настройки у вас нет.
Данный метод использует комбинацию SSAA и MSAA.
Пользователи Nvidia могут использовать Nvidia Profile Inspector для принудительной установки необходимой версии, которая использует SSAA с упорядоченной сеткой вместе с обычным MSAA в некоторых играх (режимы с расширением xS).
Иногда работает в тех случаях, когда SGSSAA не работает или работает с слишком высоким размытием из-за ошибки в драйвере.
Методы постобработки
Данные методы используют меньше ресурсов по сравнению с традиционными методами.
Данные методы используются после отрисовки изображения, в отличии от традиционных методов. Это означает, что они совместимы практически с каждой игрой, видео или даже фотографиями.
При использовании данных методов изображения (в частности текстуры) иногда могут становиться размытыми, так что общее качество может стать даже хуже оригинала, если метод реализован некачественно. Размытие в некоторой степени можно уменьшить с применение технологий повышения резкости.
Данные методы должны применяться перед отрисовкой элементов интерфейса в игре для исключения воздействия на них.
Метод не требует больших вычислительных мощностей. Это достигается за счёт сглаживания неровных краёв («неровностей») исходя из того, как они изображаются на экране в виде пикселей, вместо того, чтобы анализировать сами 3D — модели, как при обычном сглаживании. Кроме этого метод достаточно быстрый, он выполняется за 1,3 миллисекунды на 1 кадр.
Однако улучшение качества изображение, которое достигается данным методом по качеству несколько хуже, чем традиционные методы сглаживания, такие как MSAA. Данный метод может быть применён дважды с использованием двух отдельным инструментов (например, внутриигровые настройки и панелью управления видеодрайвера и т. д.) или же поверх SMAA или TAA для дальнейшего удаления неровностей, но с большой долей вероятности данный метод ухудшит размытие наравне с увеличением производительности.
Немного подробнее рассмотрим данный метод. Для этого воспользуемся изображением:
FXAA принимает на вход нелинейные цветовые данные RGB, которые он преобразует в скалярную оценку яркости для шейдерной логики. FXAA проверяет локальный контраст, чтобы не обрабатывать края изображения. Обнаруженные края отмечены красным, со смешиванием в сторону жёлтого для представления обнаруженного наложения субпикселей. Пиксели, прошедшие тест на локальный контраст, затем классифицируются как горизонтальные (золотые) или вертикальные (синие). При заданной ориентации края самая контрастная пара пикселей, которая расположена под углом 90 градусов к выбранному краю (синее и зелёное). Алгоритм ищет конец ребра как в отрицательном, так и в положительном аспекте (красное и синее), в направлении длинного края. После этого происходит проверка на существенное изменение средней яркости пары высококонтрастных пикселей по краю изображения. Учитывая концы краёв, положение пикселя на краях преобразуются в субпиксельный сдвиг на 90 градусов перпендикулярно краю для уменьшения искажения (красный и синий для отрицательного и положительного горизонтального сдвига и золотой и небесный для отрицательного и положительного вертикального сдвига). Для входной текстуры делается повторная выборка с учётом данного субпиксельного смещения. В конечном итоге добавляется низкочастотный фильтр в зависимости от количества обнаруженных субпиксельных искажений.
Слева направо: без сглаживания, 4x MSAA и FXAA preset 3.
В ответ на данный метод от Nvidia существует MLAA метод от AMD.
Доступно на картах AMD на Windows и может быть принудительно запущено для всех игр через панель управления драйвером видеокарты независимо от используемого графического API, а также для игр OpenGL под Linux с драйверами Mesa.
Данный метод больше воздействует на производительность, чем FXAA, хотя и позволяет получить более чёткое изображение.
MLAA предназначен для уменьшения артефактов искажения в отображаемом изображении без использования дополнительных лучей или спектров. Он содержит 3 основных этапа:
1. Находим разрывы между пикселями на изображении.
2. Определяем переопределённые выборки.
3. Смешиваем цвета по соседству с данными шаблонами.
Слева вы можете видеть изображение без сглаживания, а справа с применением MLAA.
Данный метод может быть добавлен в большинство игр через ReShade (даже в игры с определение глубины границ)
В своей основе используется метод MLAA. Качество изображения меняется от игры к игре в связи с разной реализацией, но в большинстве случаев данный метод бывает лучше чем FXAA или MLAA.
Метод использует функции локального контраста для определения краёв, а также ускоренный и более точный поиск по расстоянию между пикселями, что позволяет лучше распознавать шаблоны для сглаживания. Это позволяет восстанавливать субпиксели, сопоставимо с сглаживанием 4x MSAA, кроме этого данное сглаживание гибко настраивается под конкретные нужды разработчиков.
В настоящее время используется только в Unigine 2.13.
Слева изображено сглаживание 16x SSAA, справа 4x SRAA.
Метод CMAA находится между FXAA и SMAA 1x по необходимой вычислительной мощности (требует в 1.0-1.2 больше чем FXAA 3.8 и в 0.55-0.75 раза больше чем SMAA 1x).
По сравнению с FXAA, CMAA обеспечивает значительно лучшее качество изображения и стабильность времени кадра, поскольку метод правильно обрабатывает линии краёв длиной до 64 пикселей и основан на алгоритме, который работает только с симметричными неоднородностями, чтобы избегать нежелательного размытия.
У CMAA четыре основных логических шага (шаги не всегда связаны с порядком при реализации):
Анализ изображения на предмет неоднородности цвета (впоследствии сохраняется в локальном сжатом «рёберном» буфере). Используемый метод не является уникальным для CMAA.
Извлечение доминирующих рёбер с небольшим ядром (уникальная особенность среди существующих методов).
Обработка симметричных длинных ребер (уникальный подход к оригинальному алгоритму обработки форм в MLAA).
Ниже вы можете увидеть примеры работы данного метода в сравнении с другими.
Метод используется в Star Wars: The Force Unleashed II, но вы можете его найти в некоторых других играх, особенно на движке Unity.
Согласно информации от автора, данный метод сопоставим с MLAA, но с лучшей стабильностью по времени кадра.
Метод, представленный Nvidia.
В данном методе происходит отрисовка игры в высоком разрешении (до формата 4K), после этого изображение масштабируется до разрешения дисплея. Это позволяет повысить качество изображения, но производительность в таком режиме снижается, т. к. отрисовка происходит в более высоком разрешении.
Метод, представленный AMD.
Технология аналогична Dynamic Super Resolution от Nvidia, поэтому если вы хотите более подробно ознакомиться с данным методом, то посмотрите немного выше в статье.
Временные методы
Методы стараются смягчить эффекты временного искажения.
Большинство методов вызывают значительное размытие во время движения.
Временное сглаживание — общий термин для различных временных методов. Не ограничен конкретным производителем.
Метод включает в себя алгоритм на основе шейдера, который объединяет два кадра с использованием векторов движения для определения места выборки предыдущего кадра, является одним из наиболее распространённых алгоритмов улучшения изображения, используемых сегодня.
Метод предназначен для видеокарт серии Nvidia GeForce GTX 600 и выше.
Техника в стиле кино предназначена для уменьшения временного искажения (ползание и мерцание, наблюдаемые в движении во время игры).
Метод сочетает в себе грубую мощь MSAA со сложными фильтрами, аналогичными тем, которые используются в фильмах с использованием компьютерной графики для получения гладкого изображения.
Временное искажение вызвано тем, что частота дискретизации (число кадров в секунду) сцены слишком мала по сравнению с скоростью преобразования объектов внутри сцены. Из-за этого объекты кажутся прыгающими или появляются в каком-то месте вместо того, чтобы создавать впечатление плавного движения к ним. Во избежание артефактов искажения частота дискретизации сцены должна быть как минимум в два раза выше, чем у самого быстро движущегося объекта. Поведение затвора в испытательной выборке (обычно камеры) сильно влияет на наложение, поскольку общая форма экспозиции с течением времени определяет систему с ограниченной полосой перед дискретизацией, что является важным фактором при сглаживании. Типичный пример временного сглаживания в кино — это появление колес транспортного средства, движущихся назад, так называемый эффект вагонных колёс.
Ниже вы можете увидеть сравнение нескольких режимов: без сглаживания, FXAA, SMAA и TXAA
Данный метод также известен как TMAA.
В данном случае сглаживание применяется не только к текущему кадру, но и к некоторым кадрам, которые были отрисованы ранее, восстанавливая старые положения пикселей и используя их скорость. Это создаёт более плавные и кинематографические сцены в игре, лишь немного увеличивая нагрузку на видеокарту.
В отличии от TXAA, TSSAA не привязан к конкретному производителю и работает для всех видеокарт. Данный метод сглаживания был применён в World of Tanks с версии 9.9. В данной игре он поделился на две версии:
Ниже вы можете увидеть сравнение изображения: без сглаживания, FXAA, TSSAA-LQ и TSSAA-HQ.
Методы реконструкции
Сглаживание с использованием методов реконструкции — попытка снизить нагрузку на графический процессор за счёт рендеринга с более низким разрешением, затем масштабирования до выходного разрешения с одновременным сглаживанием.
Данный метод — гибридное решение аппаратной выборки, постобработки, временной обработки и анализа. Сглаживание было разработано Ubisoft Montreal и применено в Far Cry 4. Метод основан на лучших элементах постобработки, равен SMAA с точки зрения четкости изображения в статических моментах при попытке устранить мерцание, которое вызвано отсутствием временной выборки.
На практике на PS4 HRAA достаточно успешно обрабатывает неровности, избегая остаточного размытия текстуры. Данная проблема присутствует при использовании популярного метода FXAA. С геометрическими искажениями трудно справиться и при работе с конечной целью растеризации субпиксельные элементы тщательно очищаются. В неподвижных изображениях игра сохраняет резкость во всех нужных местах. Вторая же цель метода — улучшить работу сглаживания в движении. Высококонтрастные элементы, такие как промежутки между листвой деревьев (типичная жертва временного мерцания), выигрывают от смешивания текущего и предыдущего кадров, чтобы уменьшить визуальные помехи. Конечным результатом является очень небольшое мерцание, напоминающее метод TXAA, используемый на ПК.
Ниже вы можете увидеть пример работы метода: без сглаживания, со сглаживанием, со сглаживанием и увеличением резкости.
Метод — эксклюзив видеокарт Nvidia RTX.
DLSS эмулирует избыточную выборку с использованием нейронной сети для вывода дополнительных деталей поверх внутриигровой отрисовки, сопоставляя его с эталонным изображением, которое было отрисовано с использованием избыточной выборки 64x (64xSS).
В то время, как TAA выполняет отрисовку с конечным целевым разрешением, затем объединяет кадры и вычитает детали, DLSS снижает количество ресурсов необходимых для отрисовки, используя меньшее количество выборок, тем самым практически не влияя на конечную производительность, т. к. для сглаживания используются тензорные ядра.
DLSS использует 2/3 от окончательного разрешения для отрисовки, а затем масштабирует его до полного разрешения.
DLSS 2X — единственный метод, который может отрисовать разрешение игры таким же, как выходное разрешение.
Ниже вы можете рассмотреть примеры работы метода.
Ниже один из примеров различия в качестве DLSS, кроме этого вы можете посмотреть подробное видео по DLSS у нас на Youtube – канале.
В основе FSR лежит передовой алгоритм, который обнаруживает и воссоздаёт края с высоким разрешением из исходного изображения. Эти края с высоким разрешением являются критическим элементом, необходимым для превращения текущего кадра в изображение «супер разрешения».
FSR обеспечивает постоянное качество масштабирования независимо от того, находится ли кадр в движении или нет, что может обеспечить качественные преимущества по сравнению с другими типами масштабирования.
FSR состоит из двух основных этапов:
У FSR также есть вспомогательные функции для преобразования цветового пространства, шумов и сопоставления тонов, помогающие интегрировать его в общие конвейеры отрисовки, которые используются в современных играх.
FSR FidelityFX супер разрешение ищет изменение градиента в исходном изображении для восстановления краев высокой четкости при повышении разрешения.
Сравнение качества сглаживания в разных сценах
Теперь рассмотрим несколько примеров разных видов сглаживания для сравнения.
Выводы
Подводя итоги, обращаем ваше внимание на то, что некоторые методы остались за кадром, некоторые со временем улучшаются. Как вы могли видеть, все методы преследуют одинаковые цели. Зачастую это избавление от «неровностей» и «лесенок» на изображении. Кто-то скажет, да я ничего подобного не вижу и зачем мне нужно сглаживание, и он будет по-своему прав. Также необходимо отметить, что практически все методы снижают итоговую производительность и требуют некоторых ресурсов для их реализации. Конечно, некоторые используют малое количество, другие и вовсе показывают нам производительность выше, чем оригинальная игра (методы реконструкции), и такие методы всё чаще появляются в играх. Также производители игры не всегда включают разные виды сглаживания в игры и хорошо, если будет добавлен хотя бы 1 вид, который хоть как-то улучшает изображение.
Пользоваться сглаживанием или нет? Решать только вам!