Ipad

アンチエイリアシングとは?TAA、FXAA、DLAAなどについて解説

アンチエイリアシングとは?TAA、FXAA、DLAAなどについて解説
KTC G42P5 に関する P の嘘。
ジェイコブ・ローチ / デジタルトレンド

アンチエイリアシングは、PCゲームにおいて最も重要なグラフィック設定の一つです。数十年前から様々な形で存在し、現在でもゲーミングPCには様々なアンチエイリアシングオプションが用意されています。ここでは、TAAからFXAAまで、アンチエイリアシングとは何か、そしてその有効化方法について詳しく解説します。

アンチエイリアシング設定がないゲームはほとんどありません。ほとんどのPCゲームには、さまざまな種類のアンチエイリアシングだけでなく、パフォーマンスや画質に影響を与える様々な品質モードも含まれています。グラフィック設定を調整する際に、情報に基づいた判断ができるよう、様々なアンチエイリアシングの形式を詳しく説明します。

おすすめ動画

アンチエイリアシングとは何ですか?

Photoshopでのエイリアシングの例
画像は著作権者の許可を得て使用しています

アンチエイリアシングとは何かを説明する前に、エイリアシングとは何かについて説明しなければなりません。エイリアシングは、正方形のピクセルに曲線を描画したときに発生します。これは、ピクセルが一度に1色しか表示できないため、コンピュータグラフィックスのレンダリング方法によって生じる副産物です。アンチエイリアシングは、エイリアシングを滑らかにしようとします。

主にゲームや写真編集アプリで見られます。 下の画像はDestiny 2 におけるエイリアシングの例です。レールが複数の正方形のピクセルを覆っているため、ピクセルの終わりと次のピクセルの始まりの部分にギザギザの線が描かれています。

Destiny 2 のアンチエイリアシング。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

アンチエイリアシングとは、ギザギザのエッジを取り除いたり滑らかにしたりすることです。これを実現する技術は多岐にわたります。ゲームをしたり写真を編集したりしなくても、おそらく日常的に何らかのアンチエイリアシングを使っているでしょう。例えば、ブラウザはテキストにアンチエイリアシングを使用しています。

アンチエイリアシングの種類

Forza Horizo​​n 5 のアンチエイリアス。
Forza Horizo​​n 5 における2種類のアンチエイリアシング。左がFXAA、右がMSAA。 画像は著作権者の許可を得て使用しています。

アンチエイリアシングには様々な手法がありますが、大きく分けて2つのアプローチに分けられます。1つ目はスーパーサンプリングです。この場合、アンチエイリアシング手法は画像を高解像度に拡大し、その追加ディテールを利用して最終画像の粗いエッジを滑らかにします。

2つ目は、まさに推測です。高解像度で画像をレンダリングする代わりに、一部のアンチエイリアシング技術では、近くのピクセルを見て、追加のディテールをどこに配置すべきかを推測するアルゴリズムを使用します。

これはアンチエイリアシング技術の完全なリストではありません。多くの技術は、他の技術を組み合わせたり、わずかにバリエーションを加えたりしています。ここでは、今日のゲームで実際に使用されているアンチエイリアシングの種類に焦点を当てています。

スーパーサンプル アンチエイリアス (SSAA)

Metro 2033 Redux での SSAA の比較。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

スーパーサンプル・アンチエイリアシング(SSAA)は、最も基本的なアンチエイリアシングです。高解像度の画像を取得し、ネイティブ解像度に合わせてピクセルをダウンサンプリングすることで機能します。最終的な結果では、エッジ付近の色を平均化することで、ギザギザのエッジを回避します。

SSAA 4xでは、1ピクセルが4ピクセルに引き伸ばされます。各ピクセルからサンプルを取得し、4つのピクセルを1つのピクセルにダウンサンプリングして平均化することで、色を平均化します。SSAAは依然として最高のアンチエイリアシング結果をもたらしますが、実質的に画像を高解像度でレンダリングするため、最も負荷の高い処理となります。パフォーマンスへの負担が大きいため、SSAAは最近のPCゲームでは選択肢になりません。

マルチサンプルアンチエイリアシング(MSAA)

Forza Horizo​​n 4 での MSAA の比較。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

マルチサンプル・アンチエイリアシング(MSAA)は、SSAAのより低コストな形式です。すべてのピクセルをサンプリングするという骨の折れる作業を行う代わりに、MSAAはエイリアシングが問題になる可能性のある箇所(エッジ)のみに適用されるため、計算リソースを大幅に節約できます。

シーン内には、隣接するピクセルが全く同じ色を持つことがよくあります。これらのピクセルは、MSAAの根底にあるスーパーサンプリング処理を実行する必要がありません。SSAAに比べると負荷ははるかに低いものの、MSAAはハードウェアへの負荷は依然として大きいです。

高速近似アンチエイリアス (FXAA)

Destiny 2 での FXAA 比較。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

高速近似アンチエイリアシング(FXAA)は、ポストプロセス型のアンチエイリアシングです。つまり、レンダリング自体に手を加えるのではなく、事後的にアルゴリズムを適用してギザギザのエッジを補正します。そのため、MSAAやSSAAよりも処理負荷ははるかに低くなりますが、画質は低下します。

FXAAは、高コントラストフィルターを使用してエッジを検出し、そのエッジをサンプリングしてブレンドします。SSAAやMSAAのように固有の色を平均化しないため、エッジ周辺がぼやけて見える傾向があります。

テンポラルアンチエイリアシング(TAA)

Tiny Tina's Wonderlands における TAA の比較。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

TAA(テンポラル・アンチエイリアシング)はFXAAに似ています。これは、フレーム内の各ピクセルをサンプリングするポストプロセス形式のアンチエイリアシングです。ただし、TAAは各フレーム内の異なる位置をサンプリングし、過去のフレームを使用してサンプルをブレンドします。

これは時間ベース、つまり時間に基づくアンチエイリアシングです。アンチエイリアシングは過去のピクセルと現在のピクセルをブレンドすることで行われ、FXAAによって生じるぼやけたエッジの多くをクリーンアップします。しかし、TAAにもゴースト(前のサンプルが新しいフレームに引き継がれてぼやけた効果が生じる)などの独自の問題があります。

TAA は、Nvidia の Deep Learning Super Sampling (DLSS) のバックボーンであり、Temporal Super Resolution (TSR) と AMD の FidelityFX Super Resolution 2.0 (FSR) が高品質の結果を生成できる大きな理由です。

サブピクセル形態学的アンチエイリアシング(SMAA)

Destiny 2 における SMAA の比較。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

サブピクセル形態学的アンチエイリアシング(SMAA)はFXAAと非常によく似ています。SMAAはエッジ検出を使用し、エッジの粗い部分の周囲のピクセルをぼかします。主な違いは、SMAAではエッジに沿って複数のサンプルを取得するためにGPUを少し多く使用する点です。

そのため、SMAAはFXAAよりも画質が良く、MSAAやSSAAほど多くの処理能力を必要としない傾向があります。しかし、TAAがFXAAと同様のバランスを実現し、より良い結果が得られるため、ここ数年SMAAは人気が下がっています。

DLAA と FSR Native AA についてはどうですか?

Diablo 4 の DLAA。
ジェイコブ・ローチ / デジタルトレンド

現代のゲームでは、アンチエイリアシングは以前ほど単純ではありません。DLSSやFSRといったツールは、アップスケーリングと並行して独自のアンチエイリアシングを実行するため、アンチエイリアシングに関する議論は少し複雑になっています。例えば、『Alan Wake 2』のようなゲームでは 、  DLSSかFSRの使用が強制され、アンチエイリアシングの設定がありません。他のほとんどのゲームでは、DLSSとFSRを使用している間は、アンチエイリアシング設定を変更できなくなります。

DLSSとFSRで使用されているアンチエイリアシングはTAAですが、非常に優れたTAAです。多くの場合、ゴーストなどのアーティファクトが発生しにくく、シャープニングフィルターが付属しています。唯一の違いはレンダリング解像度です。DLSSとFSRを低い解像度で実行してアップスケーリングとアンチエイリアシングを行うこともできますが、アンチエイリアシングのみを行うためにネイティブ解像度でツールを実行することもできます。

これが、NVIDIAのディープラーニング・アンチエイリアシング(DLAA)とFSR 3のネイティブAAモードの背後にある考え方です。実際、Intelは最近、XeSSに独自のネイティブAAモードを導入しました。ほとんどの場合、アップスケーリングコンポーネントを利用していない場合でも、これらのツールのいずれかを有効にするとゲームの画質が向上します。

ゲームでアンチエイリアシングを有効にする方法

ほとんどのゲームのグラフィック設定でアンチエイリアシングを設定できます。  「アンチエイリアシング」とだけ表示される場合もあれば、 アンチエイリアシングの種類(FXAA、MSAAなど)として表示される場合もあります。設定項目は、ファクターを除けば、ほとんどの場合、その効果を物語っています。MSAAなどの一部の技術では、アンチエイリアシングの品質を示す数字が付けられています(例えば、MSAA 4xはMSAA 2xよりも優れています)。

Nvidia コントロール パネルのアンチエイリアシング設定。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

アンチエイリアシングを全般的に設定したい場合は、グラフィックカードソフトウェアから設定できます。NVIDIAの場合は、NVIDIAコントロールパネルを開き、「3D設定の管理」に移動します。 デフォルトでは、 アンチエイリアシングモード は「アプリケーション制御」 に設定されています 。以下の3つのオプションがあります。

  • オフ: ゲームのアンチエイリアシングをデフォルトでオフにします。
  • アプリケーション設定を強化: ゲームが提供する以上のアンチエイリアシングを有効にできます (アンチエイリアシングの切り替え機能があるタイトルで役立ちます)。
  • アプリケーション設定を上書き:アンチエイリアシング設定 セクションの要素に基づいて、独自のアンチエイリアシングを設定できます 。

さらに、NVIDIAコントロールパネルでFXAAをオンにすることもできます。FXAAはポストプロセス形式のアンチエイリアシングであるため、スタンドアロンのアンチエイリアシングとして、またはゲーム内で設定したアンチエイリアシングに加えて、あらゆるゲームに適用できます。

Radeon Software のアンチエイリアシング設定。
画像は著作権者の許可を得て使用しています

AMDのRadeon Softwareでもアンチエイリアシングを設定できます。  「設定」>「グラフィック」 に移動し、  「詳細」ドロップダウンをクリックします。NVIDIAと同様のアンチエイリアシング設定があり、オフにしたり、強化したり、上書きしたりできます。Radeon Softwareでは、適用したいアンチエイリアシングの種類に合わせて、より多くのツールが用意されています。

  • マルチサンプル: これは MSAA であり、既存のアンチエイリアシングの上に適用することも、スタンドアロン設定として適用することもできます。
  • アダプティブ マルチサンプル: これは、透明な要素を持つサーフェスにアンチエイリアシングを適用することで MSAA を改善するアダプティブ MSAA です。
  • スーパーサンプリング: これは SSAA であり、最も要求の厳しいアンチエイリアシング形式です。

MLAA(モルフォロジカル・アンチエイリアシング)のオプションも用意されています。これは基本的にAMD版のFXAAで、アンチエイリアシングのポストプロセスパスとして、またはゲーム内で設定したアンチエイリアシングの上に適用できます。

よくある質問

エイリアシングはなぜ悪いのでしょうか?

エイリアシングとは、コンピューターグラフィックスに現れる見苦しいギザギザのエッジのことです。アンチエイリアシングで滑らかに処理されていない場合、コンピューターグラフィックスがぼやけて見えたり、画質が悪く見えたりすることがあります。特に、コンピューターでゲームをプレイしているときに、この現象が目立ちます。

アンチエイリアシングによってグラフィックスは良くなりますか、それとも悪くなりますか?

アンチエイリアシングを正しく使用すれば、エイリアシングによって生じるギザギザのエッジを滑らかにすることでグラフィックの品質を向上させることができます。つまり、アンチエイリアシングは一般的にグラフィックの品質を向上させるはずです。

アンチエイリアシングをオンにするかオフにするかどちらが良いでしょうか?

ほとんどの場合、ゲーム中にギザギザのない高画質のグラフィックを楽しみたいなら、アンチエイリアシングをオンにしてオンのままにしておくべきです。また、グラフィックカードのソフトウェアによってはアンチエイリアシングの設定をカスタマイズできる場合が多いので、ゲームのニーズとゲーミングPCの性能に合わせて最適な設定を見つけてください。

Forbano
Forbano is a contributing author, focusing on sharing the latest news and deep content.