البريد الإلكتروني:

Anti Aliasing معيار من معايير بطاقة الإظهار

كلنا يعلم عند شراء بطاقة إظهار جديدة أو عندما نريد تحديد مستوى أي بطاقة أنه هناك معايير مختلفة يجب مراعاتها وربما تتحدد هذه المعايير بمعالج الإظهار والذاكرة و شق التركيب وبعض التفاصيل الأخرى ... ولكل معيار من هذه المعايير تفصيلاته التي يجب مراعاتها ... ولكن هناك قيمة بدأ ازدياد الاهتمام بها مؤخراً وهي ليست جديدة فعلياً ولكن بدأت آثارها بالظهور تسمى Anti Aliasing  , و قد نسمع كثيراً بهذا المصطلح في عالم الرسم الثلاثي الأبعاد أو في عالم الألعاب على وجه الخصوص ,  سنتعرف في هذا المقال إن شاء الله عن ماهية هذه التقنية وأين تظهر فائدتها بالضبط .


ما هي Anti Aliasing  ؟ antialias
Anti Aliasing  وتسمى اختصاراً في عالم التقنيات AA  هي تقنية تؤدي إلى إيهام العين البشرية لترى الأسطح ذات الحواف الحادة كأسطح ذات حواف ناعمة وذلك عند تشغيل الصورة المرسومة بدقة عالية على أجهزة عرض بدقة منخفضة ... ويقصد بالأسطح أي الصور أو مكونات الصور أو جزيئات الصور .. بما فيها النصوص والصور والفيديو وكل ما يظهر على شاشة الحاسب , انظر الصورة   
 

في الصورة ... كل حرف يمثل جزء من الصورة ... من اليسار تمثيل لصورة لم تطبق عليها تقنية AA  ونلاحظ أن حواف الصورة هي حواف حادة , أما من اليمين فنرى تمثيل لصورة تم تطبيق تقنية AA  عليها
للوهلة الأولى نظن أن الصورة قبل تطبيق التقنية عليها هي أعلى دقة من الصورة بعد تطبيق التقنية .. لكن إذا أرجعنا الصورة ذاتها إلى حجمها الطبيعي أي أصغر مما هي عليه في الصورة رقم 1   فسيظهر الفرق واضحاً ... وسيتبين لنا أن الصورة بعد تطبيق التقنية عليها هي أوضح وأعلى دقة وأكثر راحة للعين .. انظر الصورة
 
antialias

 

ولتفعيل التقنية يجب أن تدعم البطاقة هذه التقنية كما يجب أن تدعم اللعبة هذه التقنية ... فجميع البطاقات حالياً يتوفر ضمن البرنامج المرافق لها خيار لتحديد مستوى تفعيل هذه التقنية أو ترك تحديد المستوى حسب اللعبة ... وبالتالي فجميع الألعاب المحترمة تقوم بإتاحة الخيار للمستخدم بتحديد مستوى تطبيق التقنية .

antialias
لماذا تظهر الأسطح حادة الحواف ؟
تظهر الأسطح حادة الحواف نتيجة لطبيعة عمل الشاشات بمختلف أنواعها CRT / LCD / PLASMA  ,
الشاشة بغض النظر عن تقنية تصنيعها تقوم بعملها بناء على تقسيم العمل إلى خطوط طول و خطوط عرض والتي تشكل نتيجة تقاطع هذه الخطوط تشكل مربعات أو ما تعرف بالبيكسل Pixel  , فالبيكسل هو المربع أو المستطيل الناتج عن تقاطع خطي طول مع خطي عرض ... والبيكسلات بمجموعها تكون على شكل شبكة والتي تشكل الصورة ... فإذاً نستطيع القول بأن الصورة التي تظهر على الشاشة ما هي إلا عبارة عن شبكة من البيكسلات , الشاشة عندما تعمل تقوم بملئ هذه البيكسلات باللون المناسب ولكن لا يمكن ملئ البيكسل الواحد بأكثر من لون ... انظر الصورة 
 

 

 antialias

فإذاً البيكسل الواحد يمكن ملؤه بلون واحد ... فماذا لو اقتضت الصورة أن يكون ضمن البيكسل الواحد أكثر من لون ؟؟؟ ... كأن تكون الصورة تحوي على خط مرسوم بدرجة ميلان معينة ؟؟؟ هنا تحدث المشكلة ... أن البيكسل لا يقبل سوى لون واحد وبالتالي سيظهر اللون في المكان الغير مناسب ... راجع حواف الصورة رقم 1  قبل تطبيق تقنية AA 
فعندما نقوم نحن برسم خط بدرجة ميلان معينة فهذا يعني تقسيم البيكسل إلى أكثر من لون ... وهذا غير ممكن ... لذا سيظهر الشكل بغير الطريقة التي قمنا برسمها   

 

 

 

 في الصورة رقم 4  من اليسار صورة تحوي على رسم خط مائل انظر كيف أن خط الرسم يقطع البيكسل الواحد إلى قسمين كل قسم بلون ... لذا ستظهر الصورة مشوهة كما مرسومة في أيمن الصورة
لأجل هذه المشكلة قامت شركات تصنيع الشاشات بتصغير المسافة بين البيكسل و البيكسل الآخر "المختلفين من حيث اللون" والتي تقدر بأجزاء الميليمتر و هو ما يعرف بالمعيار Dot Pitch  أي البعد النقطي  وذلك لتجاوز هذه المشكلة .. والحقيقة أن هذا الأمر ساعد على حل المشكلة ولكن ليس كل المشكلة لذلك من المهم معرفة قيمة المعيار Dot Pitch  عند اقتناء أي شاشة .

كيف تعمل تقنية AA  ؟
تعتمد تقنية AA  في عملها على إضافة تدرج لون طفيف يحيط بالحواف الحادة من الصورة ... وهذا اللون يكون مشتقاً من نفس لون البيكسل وهو دقيق جداً مما يجعل العين لا تراه كلون منفصل وبالتالي لن تستطيع العين التمييز بينه وبين لون البيكسل وبالتالي سترى الحواف الحادة كأنها حواف ناعمة , فلو قمنا بتكبير الصورة لوجدنا أن حواف الصورة حادة مع وجود طيف لوني محيط بها ... كما في مثالنا الأول
 

antialias

والحقيقة أن هذه العملية تستهلك قدراً من قدرة معالج الإظهار ... لأنه يقوم بمجموعة من العمليات لإظهار هذا التدرج يحيط بجميع زوايا البيكسل ... وطبعاً هذا سيكون على حساب قدرة البطاقة على معالجة باقي مكونات الصورة وبالتالي سينعكس سلباً على قدرة المعالج وقدرة البطاقة ككل وخاصة في الألعاب لأنها بحاجة إلى معالجة معدل إطارات عالي في الثانية .
معظم بطاقات الإظهار الحديثة تتيح تطوير لتقنية AA  تسمى FSAA  ويقصد بها Full Scene Anti Aliasing  وهي تقنية تقوم بنفس العملية لتقنية AA  ولكن لكامل الإطار المعروض على الشاشة وليس لجزء منها ثم الجزء الآخر , وبهذا فالتقنية تعتمد على تطبيق تقنية AA  على كم معين من البيكسلات المترابطة فيما بينها والتي تشكل بمجموعها نموذج معين أو صورة معينة والتي نسميها Sample  ... وبالتالي فالصورة ستظهر أجمل وأقرب للواقعية . 


مستويات Anti Aliasing 
قد يسأل أحدهم ... لماذا لا تقوم شركات تصنيع الألعاب بإضافة هذه التقنية بشكل افتراضي إلى رسم اللعبة لتطبق بشكل مباشر بمجرد تشغيل اللعبة ؟؟ و الجواب أن التقنية وتنفيذها يعتمد كما قلنا على معالج البطاقة وعلى الذاكرة العشوائية في الحاسب بالإضافة إلى ذاكرة البطاقة ... لذلك تم إيجاد مستويات لهذه التقنية ...
فالمستويات هي كم البيكسلات التي يتم ضمها في الـ Sample  الواحد ... فالمستويات المعروفة هي 2x , 4x , 6x , 8x & 16x  فعندما نقول أن البطاقة و اللعبة تدعم 2x  هذا يعني أنه يمكن ضم بيكسلين في الـ Sample  الواحد , وكلما ازداد الرقم كلما كانت الصورة أفضل لكن هذا التحسن سيكون على حساب أداء البطاقة ... لذلك من الضروري معرفة ما هو المستوى الذي تدعمه البطاقة و الدقة القصوى التي يمكن أن تعمل بها البطاقة , كما يجب إيجاد الدقة الأنسب بما يتوافق مع الشاشة ومع مستوى AA وذلك ما لا يحدده سوى التجارب والتطبيقات التي يعمل عليها كل مستخدم .

تاريخ الإنشاء : 12/07/2009  |   آخر تعديل : 2009-12-07 12:58:35

طباعة إرسال إلى صديق أدخل تعليقك