YEBIS Optic Based Post-Processing

FEATURES YEBIS とは

ポストプロセス型アンチエイリアス

一般的なMSAA手法では軽減しきれないジャギーを押さえることができる低負荷な新アンチエイリアステクニックを提供します。

CGではなぜジャギーが起こるのか、実写ではなぜジャギーが起きないのか

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ポストプロセス型アンチエイリアス

CG映像が不自然に見える分かりやすい要素としてジャギー(エイリアシング)が挙げられます。

リアルタイムグラフィックスでは何万ポリゴンのオブジェクトであっても最終的な最小単位の演算はピクセル単位で行われるため、レンダリングを終えて完成したCG映像にはピクセルがある箇所と無い箇所が出ます。これがくっきりとしたジャギーが生じる原因です。

実写映像にジャギーがないのは現実世界の解像度が無限大だからです。カメラの撮像素子の画素数は有限個ですが、その撮像素子中の各1画素が捉えるのは無限大解像度からやってくる複数の光線です。例えば、赤いクルマの輪郭と背景の青空の境目を捉えたある撮像画素は「クルマの赤」か「青空の青」の片方だけを捉えるのではなく、その両方の色(合成色)を捉えます。つまりカメラによる撮影は、無限大解像度の情景をカメラの撮像素子モデルでスーパーサンプリングしているのとほぼ同じ事になります。だからジャギーが起こり得ないのです。

MSAAでは軽減できないジャギーまでを軽減できる

MSAA
MSAA+FXAA

MSAA

CG映像のジャギーを軽減するには何らかの工夫をしなければなりません。数段上の解像度でシーンをレンダリングし、そのフレームからスーパーサンプリングして目的の解像度のフレームを再構成するスーパーサンプリング方式のアンチエイリアス処理は、最も原始的ながらも効果が大きい手法です。しかしこの手法はリアルタイムゲームグラフィックスに用いるには負荷が高すぎます。そこで代わりに利用されるのが、Zバッファ(深度バッファ)の解像度だけを数段上の解像度で生成するようにし、陰影計算の最小単位はレンダリング解像度のままに据え置くという、いわば簡素版スーパーサンプリング式アンチエイリアス処理ともいえるマルチサンプルアンチエイリアス(MSAA:Multi Sampling Anti Aliasing)です。

しかしMSAAはZバッファを参照して判断される輪郭部(すなわちポリゴンエッジ)に対してのジャギー軽減しか行えません。例えば透明領域を含むテクスチャを貼り付けたポリゴン内部に生じるジャギーや、何らかのマスク処理を伴ったエフェクト描画の結果として生じた輪郭部のジャギーは軽減されません。

これまでのほとんどのゲームグラフィックスではMSAAしか用いられてきませんでしたから、ジャギーが軽減される箇所とされない箇所が混在する映像を出してきたことになります。これでは映像全体の見映えとしてバランスがよくありません。

そこで有効となってくるのが、YEBIS が搭載するポストプロセス型のアンチエイリアス処理です。イメージベースド・アンチエイリアス処理ともいわれます。

このアンチエイリアス処理の特徴は、Zバッファなどを参照せず実際のレンダリング結果そのものを直接調査してアンチエイリアス処理を行うことです。レンダリング結果の各画素の輝度変化などを見て画像処理的にアンチエイリアス処理を行ないますから、前述したようなMSAAでは軽減できないジャギーも軽減できます。処理負荷的にも比較的軽く、しかもシーンの複雑性に依存せずに固定的な負荷予算で処理できることから、PlayStation®3、Xbox 360®などの現行機にも組み込みやすいといえます。

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