Co je to anizotropní filtrování?

Anizotropní filtrování je ve videohrách poměrně standardní možností. Jen velmi málo her se obtěžuje vysvětlit, co to dělá, a těm, které to dělají, by stále těžil vizuální příklad, aby bylo snazší to pochopit.

Anizotropní filtrování je technika filtrování textur, která může výrazně zlepšit kvalitu textur, které jsou vidět pod úhlem. To je obecně nejvíce patrné na plochých strukturách stěn nebo podlahy, které se táhnou do dálky. Bez filtrování textur bude textura viděná pod úhlem znatelně rozmazaná a ztratí mnoho detailů, protože úhel bude strmější.

Mipmapy

Základním řešením tohoto rozmazání jsou texturové mipmapy. Mipmapping zahrnuje předvýpočet řady zmenšených verzí textur. Pokud je například původní textura 256 × 256 pixelů, verze mipmapy bude mít verze 128 × 128, 64 × 64, 32 × 32 pixelů a tak dále. Tento návrh zvětší velikost libovolného souboru textury o 33 %.

Tip: „Mip“ v Mipmap pochází z iniciál fráze „hodně na malém prostoru“ v latině „Multum in parvo“.

Verze zmenšené velikosti v texturách s mipmapedem se používají, když je textura se sníženým rozlišením efektivnější pro zobrazení než plné rozlišení. Tento problém s tímto přístupem vzniká, protože obraz se sníženým rozlišením je podle definice menší než původní. Aby jakýkoli vzor vypadal, že se shoduje, musí být textura natažena tak, aby odpovídala šířce původní textury. Toto roztažení náhle a znatelně zvyšuje rozostření textury, přičemž efekt se zhoršuje, jak jsou textury s nižším rozlišením zaměněny. Jakkoli je tento efekt rozmazání zjevný, je stále méně viditelný a méně náročný na procesor než při použití plného škálovat texturu a zmenšovat ji v reálném čase.

Anizotropní filtrování

Řešením tohoto problému je anizotropní filtrování. Místo pouhého použití postupně menších textur, které zmenší šířku a výšku předchozí textury na polovinu, vytvoří se také textura s poloviční šířkou a plnou výškou a poloviční výškou s plnou šířkou. Tyto textury s poloviční výškou a plnou šířkou poskytují nezbytně sníženou kvalitu, ale není nutné je natahovat, protože již mají stejnou šířku jako původní textura, čímž zabraňují výraznému efektu rozmazání.

Tip: Slovo „anizotropní“ má složený původ. „An“ znamená ne, „iso“ znamená totéž a „tropický“ pochází z tropismu, což znamená související se směrem. Tento název sedí, protože anizotropní filtrování nefiltruje stejným způsobem ve všech směrech.

Ve hrách je možnost anizotropního filtrování často prezentována s násobitelem, obecně 2x, 4x, 8x a 16x. Ty představují počet zmenšení velikosti, které jsou k dispozici pro použití. Obvykle je rozdíl mezi 8x a 16x téměř nemožné rozeznat, s výjimkou srovnání vedle sebe. To je způsobeno tím, že jediné ovlivněné textury jsou vzdálené, malé, a proto špatně viditelné. Dopad anizotropního filtrování na výkon je relativně minimální.