屏幕显示画面是以像素格子输出显示的，往往边缘会出现一些锯齿状的效果，抗锯齿技术则可以较好地解决这种表现问题。
简介
- 在基于像素的屏幕显示下，如果没有很好地采样和过滤，三角形的边缘会产生明显的锯齿效果。同样，阴影边界、镜面高光和其他颜色快速变化的现象也会导致类似的问题。为了提高这些情况下的渲染质量，需要采用抗锯齿技术（Antialiasing）。
- 目前有很多抗锯齿技术，但并没有一种最好的抗锯齿技术，因为每种技术在质量、捕捉尖锐细节或其他现象的能力、移动过程中的外观、内存成本、GPU需求和速度方面都有不同的优势。因此，需要根据实际需求和应用场景来选择最适合的抗锯齿技术方法。
SSAA
- SSAA（Supersampling Antialiasing），也叫 FSAA（Full-Scene Antialiasing），通过更高的分辨率来渲染场景，然后过滤邻近的样本，生成显示图像。例如，假设需要 1280 × 720 像素的图像，就渲染 2560 × 1440 像素的图像，然后对的每个 2 × 2 像素区域求平均值，生成所需的图像，即最终图像每个像素有四个子样本。
- SSAA 的优势是简单，但缺点也非常明显，因为每个子样本都必须要填充和着色，并且需要有深度值，每个图像需要处理和存储的数据都是原来的4倍，所以性能成本较高。这种方法有其他低质量版本，即仅在一个屏幕轴上以两倍的速率采样，称为 1 × 2 或 2 × 1 超抽样，一定程度上可以降低性能压力。
MSAA
- MSAA（Multisampling Antialiasing），通过每像素计算一次表面的着色，并在样本之间共享这一结果，减少了高昂的计算成本。每个像素可能有4个样本点，每个子样本都有自己的颜色和深度，但是对于应用到像素上的每个对象片段，像素着色器只计算一次。
- 如上图所示，正方形为一个像素，而 0 ~ 3 分别为四个样本点，采样时，检查每个点是否在三角形内，以及每个点的深度值是否比缓冲区的值小。如果满足条件，则该样本点会对这个像素产生作用。可以看到，在这个像素中，对于这个三角形，只有点 1 和点 2 会产生作用，根据覆盖的样本点和边界信息，硬件上确定一个着色计算的位置，对像素进行一次着色计算，再计算结果更新到样本点。当所有三角形计算完后，像素中心的颜色即为四个样本点的颜色平均值。
- 和 SSAA 相比，MSAA 同样需要更大的缓冲区来记录样本点的颜色和深度信息，但是对于每个三角形，每个像素只需要进行一次着色计算，效率明显提高。因此， MSAA 也是应用比较广泛的抗锯齿方案。
TAA
- TAA（Temporal Antialiasing），使用前一帧的结果来改进图像的技术。在 TAA 之前，MSAA 是实时引擎中使用最多的抗锯齿技术。然而在延迟渲染中， MSAA 并不能有很好的效率。一方面，延迟渲染将每个像素的光照、法线、深度信息存入到 G-buffers 中，在 2 x MSAA 下，每个像素需要 4 个子样本点，所以需要 G-buffers 也需要扩大为原来的 4 倍，在移动端上会有很大的压力。另一方面，由于渲染时已经没有边界信息，所以 MSAA 的硬件加速失效，MSAA 不得不退回消耗更大的 SSAA 。因此，MSAA 方案在延迟渲染中难以达到前向渲染一样的作用。而 TAA 通过从前一帧重新投影得到着色结果，有效地分摊了连续帧上每个像素着色多个样本的成本，并在单样本着色的基础上以很小的成本实现了超采样。从质量的角度来看，与单帧后处理抗锯齿技术相比，TAA不仅更有效地抑制了锯齿，而且产生了更稳定的时间结果。
- TAA 的大致流程如上图所示，在第 N 帧之前为每个像素收集了一些样本(红色点)，并已被混合并作为每像素(橙色点)的颜色值存储在历史缓冲区中。对第 N 帧中的每一个像素，通过运动向量（motion vector）会映射到上一帧该位置对应的像素，得到颜色值，该颜色值也就是以前累积的样本的混合值。然后，对于当前帧 N ，在抖动的位置着色一个新的样本(绿色点)，并将结果与重新采样的历史颜色合并，最终得到该像素的最终颜色（蓝色点）。第 N 帧这个像素的颜色，也将作为 N + 1 帧的历史颜色。
MLAA
- MLAA（Morphological Antialiasing），是基于图像处理的技术。通过查找给定图像中像素之间的不连续性，确定形成边缘的可能方向，再根据边界对像素的覆盖范围大小，将相邻颜色按比例混合到中心像素，从而得到扛锯齿效果。FXAA（Fast Approximate Antialiasing）、SMAA（Enhanced Subpixel Morphological Antialiasing）都是同样的技术，FXAA 发展得到了 MLAA，MLAA 再进一步发展到 SMAA，但主要处理思想都是一致的。
- 如图所示，可以看到（1）中存在锯齿边界，边界大体上如（2）中红色线所示，边界处实际的颜色应该如（3）中所示，将边界经过的像素的颜色，按照占比对混合后，得到（4）即为抗锯齿处理后的表现。由于是在后处理中进行的处理，所以效率也相对较高。
总结
- 抗锯齿技术目前有很多方案，在这几类方案的基础上，也有很多优化或类似的方案，常用的方案主要就是这几种类型，这里只介绍了主流方案的大致实现，更多的实现细节需要深入研究总结。了解了基本的方案实现后，对于不同的应用场景，不同的硬件设备，基本上能选择相对合适的技术方案。