فیلتر ناهمسانگرد (Anisotropic Filtering) چیست و چگونه در بازی کار می کند؟

فیلتر ناهمسانگرد (AF) تکنیکی در گرافیک کامپیوتری است که برای بهبود کیفیت بافت ها هنگام مشاهده آن ها از زاویه های مختلف استفاده می شود. این فناوری وضوح و شفافیت بافت ها را در سطوحی که از زاویه دیده می شوند افزایش می دهد.

این فیلتر جزئیات زاویه دار را از نگاه کارکتر با کیفیت تر نشان می دهد تا تجربه بازی بهتر دید نزدیک به واقعیت داشته باشید. همچنین فیلتر ناهمسانگرد کیفیت بصری بافت ها را به ویژه روی سطوحی که با صفحه نمایش موازی نیستند، بهبود می دهد. در نتیجه، بافت ها هنگام مشاهده از زاویه، واضح تر و جزئیات آن ها دقیق تر به نظر می رسند. بااین حال، در برخی شرایط، فعال کردن این قابلیت ممکن است نرخ فریم بر ثانیه (FPS) را کاهش دهد؛ زیرا برای اعمال فیلتر به توان پردازشی بیشتری نیاز دارد.

فیلتر ناهمسانگرد با نمونه برداری از بافت در جهت ها و نواحی مختلف و ترکیب نتایج، تصویری نهایی با کیفیت بافت بهتر تولید می کند. این روش از نظر کلی به تکنیک های چندنمونه برداری شباهت دارد؛ با این تفاوت که نمونه برداری در آن متناسب با زاویه دید و شکل ناحیه ای از بافت انجام می شود تا وضوح تصویر، به خصوص در فاصله های دور و روی سطوح مورب، بهتر حفظ شود.

کار فیلتر Anisotropic Filtering چیست؟

فیلتر ناهمسانگرد (Anisotropic Filtering) روشی برای فیلتر کردن بافت هاست که با هدف بهبود کیفیت تصویر، زمانی استفاده می شود که چندضلعی های سه بعدی نسبت به دوربین زاویه داشته باشند. روش های معمول فیلتر کردن بافت، از الگوی نمونه برداری مربعی استفاده می کنند؛ روشی که اساساً فرض می کند سطح چندضلعی مستقیماً رو به دوربین قرار دارد و هیچ انحرافی نسبت به آن ندارد. این روش ها در بیشتر شرایط عملکرد مناسبی دارند، اما وقتی سطوح بافت دار نسبت به دوربین زاویه پیدا می کنند، ممکن است برخی بافت ها دچار ناهنجاری های تصویری (Artifacts) شوند.

فیلتر ناهمسانگرد هنگام نمونه برداری از بافت، نمونه های اضافی می گیرد. محل و شکل این نمونه ها به جهت قرارگیری هندسه سه بعدی نسبت به دوربین بستگی دارد. به این ترتیب، کیفیت و وضوح بافت ها روی سطوح مورب بهتر حفظ می شود.

انواع فیلتر ناهمسانگرد

فیلتر کردن بافت ها روش های مختلفی دارد که هرکدام بر کیفیت تصویر و میزان پردازش موردنیاز تأثیر می گذارند. در این میان، فیلتر ناهمسانگرد معمولاً با سطوح مختلفی مانند موارد زیر تنظیم می شود:

• فیلتر ناهمسانگرد 2x (2x Anisotropic Filtering): در این سطح، نمونه برداری محدودتری از بافت انجام می شود و بهبود کیفیت تصویر در مقایسه با سطوح بالاتر کمتر است.

• فیلتر ناهمسانگرد 4x (4x Anisotropic Filtering): این سطح با نمونه برداری بیشتر، وضوح بافت ها را روی سطوح مورب بهبود می دهد.

• فیلتر ناهمسانگرد 8x (8x Anisotropic Filtering): این گزینه جزئیات بافت ها را بهتر حفظ می کند، به ویژه زمانی که سطوح از زاویه ای تند دیده می شوند.

• فیلتر ناهمسانگرد 16x (16x Anisotropic Filtering): این سطح معمولاً بالاترین کیفیت را در میان تنظیمات رایج AF ارائه می دهد و به حفظ وضوح بافت ها در زوایای دید مختلف کمک می کند.

نکته فنی: فیلترهای Bilinear و Trilinear روش های جداگانه ای برای فیلتر کردن بافت هستند و نباید آن ها را انواع فیلتر ناهمسانگرد در نظر گرفت. تنظیمات 2x، 4x، 8x و 16x سطوح رایج فیلتر ناهمسانگرد هستند.

تفاوت بین فیلتر ناهمسانگرد 2x و 4x به سطح نمونه برداری از بافت و نحوه حفظ جزئیات آن مربوط می شود. در تنظیم 2x Anisotropic Filtering، فیلتر با سطح نمونه برداری پایین تری عمل می کند و می تواند کیفیت بافت ها را تا حدودی بهبود دهد؛ اما در مقایسه با سطوح بالاتر، ممکن است در کاهش برخی ناهنجاری های تصویری، به ویژه هنگام مشاهده سطوح از زاویه، به اندازه کافی مؤثر نباشد.

در مقابل، 4x Anisotropic Filtering معمولاً جزئیات بافت ها را بهتر حفظ می کند و باعث می شود تصویر هنگام مشاهده سطوح مورب و دوردست، واضح تر و دقیق تر به نظر برسد. به طور کلی، هرچه سطح فیلتر ناهمسانگرد بالاتر باشد، کیفیت بافت ها بهتر حفظ می شود؛ البته این قابلیت ممکن است به منابع پردازشی بیشتری نیاز داشته باشد. میزان تأثیر آن بر عملکرد نیز به سخت افزار و بازی موردنظر بستگی دارد.

به همین دلیل، بهتر است بین کیفیت بصری و عملکرد سیستم تعادل برقرار کنید. بسیاری از بازی ها امکان انتخاب سطوح مختلف فیلتر ناهمسانگرد، مانند 2x، 4x، 8x و 16x را فراهم می کنند تا بتوانید تنظیم مناسب را بر اساس توان سیستم خود انتخاب کنید.

کدام Anisotropic Filtering مناسب تر است؟

همانطور که در بالا توضیح دادیم در بازی ها این تنظیمات گرافیکی، کیفیت نمایش را افزایش می دهد، اما اگر کارت گرافیک قدرتمندی نداشته باشید، فشار زیادی روی سیستم خواهد آمد و دمای کارت بالا میرود و ممکن است به خاطر همین بازی کرش کند یا سیستم ریستارت شود.

به همین دلیل پیدا کردن تناسب درستی از کیفیت نمایش و قدرت سیستم بسته به سیستم شما دارد، اما اگر از مانیتور های فول اچ دی استفاده می کنید شاید قرار دادن تنظیمات روی 16 ایکس تفاوت چندانی با 8 ایکس نخواهد داشت و فقط منابع گرافیک نظیر وی رم را اشغال خواهد کرد.

اما اگر مانیتور فورکا یا توکا دارید این تغییرات کاملا مشهود خواهد بود و انتخاب 16x Anisotropic Filtering، تجربه کم نظیری برای شما فراهم خواهد کرد. با این حال انتخاب یکی از این تنظیمات بستگی به کیفیت کارت گرافیک دارد و شما چه توقع fpsای از بازی دارید.