Снижение мерцания текстур с помощью mip-уровней и анизотропной фильтрации

Найдите проблему уменьшения

Дальняя дорога может содержать много текселей внутри одного экранного пикселя. Недостаточная выборка этой области заставляет тонкие линии непредсказуемо меняться при движении камеры. Повышение исходного разрешения способно ухудшить несоответствие. Исследуйте проекцию пикселя в текстуру до добавления резкости или замены сглаживания.

Используйте повторяемый путь камеры с контрастной дорожной разметкой, повторяющейся стеной и поверхностью под скользящим углом.

Разделите задачи фильтров

Mip-уровни хранят последовательно уменьшенные изображения, позволяя при уменьшении использовать предварительно отфильтрованные данные. У квадратной текстуры с размером, равным степени двойки, каждый следующий уровень содержит четверть текселей; полная цепочка добавляет примерно треть к памяти базового уровня. [1]

При косом взгляде проекция вытягивается. Анизотропная фильтрация учитывает эту форму вместо одинаковой обработки обоих направлений. [2] Её максимальная настройка — ограничение качества, а не обещание фиксированного числа выборок или одинаковой производительности устройств. [3]

Оцените память и область выборки

Условная текстура RGBA8 размером 2048 × 2048 занимает 16 MiB на базовом уровне. Полная несжатая квадратная mip-цепочка занимает примерно 21.33 MiB без выравнивания выделений и дополнительных копий. Удаление всех меньших уровней экономит около 5.33 MiB, но также удаляет предварительно отфильтрованные представления для устойчивой дальней выборки.

Теперь представьте область, покрывающую 16 текселей по одной оси и 2 по другой. Отношение равно 8. Это объясняет, почему очень грубый изотропный уровень способен размыть короткую ось. Это не доказывает, что настройка 8× выполняет ровно восемь чтений: реализацию выбирает оборудование.

Настраивайте в движении и через просмотр

Проверьте наличие всех необходимых mip-уровней и правдоподобность данных. Временно окрасьте уровни по-разному, чтобы увидеть выбор и переходы потоковой загрузки. Сравните нейтральное смещение LOD со смещением для резкости на неизменном пути камеры.

Затем повышайте анизотропию поддерживаемыми шагами, фиксируя качество движения и связанные с текстурами затраты GPU. Проверьте разметку у горизонта и края UV-атласов. Убедитесь, что генерация mip-уровней учитывает сигнал: усреднение цвета, альфа-покрытие и направления могут требовать разной обработки. [1]

Избегайте ложных исправлений

Анизотропия не восстанавливает отсутствующие исходные детали, не исправляет неверные UV-производные и не гарантирует устойчивость процедурных узоров, созданных после выборки текстуры. Резкий неподвижный кадр может скрывать сильное временное мерцание.

Выберите наименее затратное сочетание, сохраняющее нужные детали в движении на целевом оборудовании. Запишите настройки семплера вместе с импортом и потоковой загрузкой: изменение любой из них может обесценить прежнее визуальное сравнение.

Источники

• [1] Runtime Mipmap Generation — Ignacio Castaño.
• [2] Anisotropic Texture Filtering — Microsoft.
• [3] EXT_texture_filter_anisotropic specification — NVIDIA and Khronos OpenGL Registry.