1不就玩個遊戲嘛？為毛需要抗鋸齒

玩遊戲最重要的是什麼？劇情？遊戲性？幀數？畫質？不可否認，無論其他部分是否進步，這些年來遊戲畫質的進步的确是有目共睹。随着光影特效的愈發逼真，畫面鋸齒成為制約遊戲畫質的一道坎，而且也成為很多遊戲發燒友最在乎的一點。

還好顯卡廠商不會讓鋸齒肆虐，應運而生的抗鋸齒技術，解決了很多遊戲發燒友的困擾。各位常見的MSAA、TXAA、FXAA等抗鋸齒技術，各有各的優勢，當然理論上來說最新推出的技術一定能夠取長補短具備更多的優勢。而随着Maxwell架構新品的發布，NVIDIA推出了多幀采樣抗鋸齒 (MFAA)，官方宣稱該技術可在MSAA畫質的基礎上實現提升，同時減小對幀數的影響，很多網友對于這個抗鋸齒技術滿懷期待。大家都想知道，它能否像官方宣傳的那樣讓幀數與畫質兼得。下文筆者将通過技術解析以及實際遊戲測試，對比MFAA是否比MSAA更具有優勢。

抗鋸齒技術給遊戲畫面帶來質的飛躍

不就玩個遊戲嘛？為毛需要抗鋸齒

首先，我們需要理解為什麼遊戲畫面會出現鋸齒。如今的3D遊戲不管是場景物體還是裡面的人物，都是由無數個多邊形組成的的立體圖形。而多邊形的輪廓，受分辨率采樣影響最終是會出現鋸齒狀的圖形。如果想要讓鋸齒消失，該怎麼辦呢？舉個例子，如同電腦上畫圓一樣，六邊形看起來不像圓，但是如果加到20邊形，200邊形或者20000邊形，是不是就看不到棱角，看起來像是圓形了呢。同理就需要讓組成該物體的多邊形盡可能的多，以至于讓肉眼看不到輪廓的鋸齒。但由于遊戲畫面并不是靜态模型，它需要大量的即時演算工作，而且随着分辨率的提升，顯卡核心并不能承受這麼繁重的工作。所以如今流行的抗鋸齒技術，就應運而生了。

《NBA2K15》遊戲實測100%截圖 抗鋸齒效果對比（點擊可查看大圖）

《NBA2K15》遊戲實測200%截圖 頭部以及手部細節抗鋸齒效果對比（點擊可查看大圖）

通過上面《NBA2K15》的遊戲截圖可以看出，雖然在遊戲特效部分都開到最高畫質，但是否開啟抗鋸齒功能對畫質影響非常大。在100%截圖中就可以清晰的看到差别，而放大到200%差距更加明顯。其實抗鋸齒簡單來說就是對圖像邊緣進行柔化處理，讓圖像邊緣看起來更加平滑，更接近實物，它能有效的提高遊戲畫質。工作原理就是将圖像邊緣及其兩側的像素顔色進行混合，然後用新生成的具有混合特性的點來替換原來位置上的點以達到柔化物體外形、消除鋸齒的效果。

本文對比的兩個抗鋸齒技術為多重采樣抗鋸齒（下文簡稱MSAA抗鋸齒）和多幀采樣抗鋸齒 (下文簡稱MFAA抗鋸齒)。MSAA抗鋸齒推出已久，也得到了很多用戶的認可，而MFAA則是基于它優化而來。那到底MFAA抗鋸齒技術表現如何呢？是否像英偉達自己宣傳的那樣，能夠用更低的耗能，提供更好的畫質，請繼續往下看。

2真是黑科技？MFAA抗鋸齒技術解析

真是黑科技？MFAA抗鋸齒技術解析

提到英偉達最新推出的MFAA抗鋸齒技術，就不得不先說說前輩MSAA抗鋸齒技術，因為MFAA正是基于MSAA優化而來。MSAA的工作原理是把當前分辨率成倍提高,然後再把畫面縮放到當前的顯示器上。這樣的做法實際上就是在顯示尺寸不變的情況提高分辨率，讓單個像素變得極小，這樣就能夠大幅減輕畫面的鋸齒感了。不過是由于對整個顯示畫面的放大，因此它消耗的顯示資源也是非常大的。

不過MSAA是尋找出物體邊緣部分的像素，然後對它們進行縮放處理。由于隻是物體的外層像素進行縮放處理，忽略掉了不會産生鋸齒的内部像素，所以顯卡不會像處理SSAA（超級采樣抗鋸齒）那樣需要龐大的計算量，因此MSAA比起SSAA來更有效。

MSAA抗鋸齒技術工作原理圖解（圖片來自官方視頻）

而本文的主角MFAA的原理又是怎樣呢？上一代GPU包含抗鋸齒固定采樣格式，存儲在隻讀存儲器(ROM)當中。例如，當遊戲玩家選擇 2x 或 4x MSAA時，就會使用預先存儲的采樣格式。Maxwell架構推出了用于光栅化的可編程采樣位置，它們被存儲在随機存取存儲器(RAM)中。如此一來便為更靈活、更創新的全新抗鋸齒技術創造了機會，這類抗鋸齒技術能夠獨特地解決現代遊戲引擎所帶來的難題，例如高畫質抗鋸齒對性能的更高要求。

MFAA技術解析（圖片來自英偉達官網）

Maxwell基于RAM的采樣位置技術依然可以用标準的MSAA和TXAA格式來編程，但是現在驅動程序或應用也可能會把定制的位置載入到RAM中，這些定制的位置在幀與幀之間甚至在單一幀之内都會各不相同。正是憑借這一技術，英偉達開發了多幀采樣抗鋸齒(MFAA)。

通過在時間和空間兩方面交替使用抗鋸齒采樣格式，4x MFAA的性能代價僅相當于2x MSAA，但是抗鋸齒效果卻與 4xMSAA相當。

MFAA技術解析（圖片來自英偉達官網）

簡單來說MFAA與MSAA運行原理是接近的，可以說是優化版而已。他們都是把一個像素點放大至原來的數倍，讓渲染圖像的采樣點也增至原來的數倍，然後再通過壓縮技術合成到當前顯示器大小。不過MSAA是把每一幀圖像都進行采樣點采樣，而MFAA則是把采樣點分為兩份，随着幀畫面交替合成，達到最終的效果。由于MFAA的單幀采樣運算數據隻有MSAA的一半，所以理論上來說達到同樣的抗鋸齒畫質，MFAA資源消耗更低。

MFAA抗鋸齒工作原理解析（圖片來自官方視頻）

事實上雖然Maxwell架構的産品已經發布有段時間了，但是支持MFAA的驅動GeForce 344.75在前幾日才剛剛發布。該驅動作為穩定的WHQL認證正式版，讓用戶更加放心，并且還對多款遊戲進行優化，包括《孤島驚魂4》《魔獸世界：德拉諾之王》、《The Crew》等，但最關鍵的一點是它支持全新的抗鋸齒技術MFAA，也正是由于它的更新，讓筆者可以帶來這篇對比文章。

想體驗MFAA帶來的抗鋸齒效果，需要注意以下幾點。首先你需要有一塊最新的搭載Maxwell架構的顯卡，暫時MFAA僅支持桌面平台的GTX 980/970以及移動平台的GTX 980M/970M，并且暫時不支持雙顯卡SLI技術，相信日後會完善這一功能。然後，并不是所有的遊戲都支持這一技術，下表中的遊戲才能夠支持MFAA抗鋸齒技術，各位玩家在應用時需要注意下。

支持MFAA抗鋸齒技術遊戲列表（圖片來自互聯網）

即便是安裝了上述這些遊戲，在遊戲内部的畫質設置中也不會出現MFAA的選項。開啟方法為，在NVIDIA控制中心3D設置裡找到MFAA選項，選擇“ON”即可。既可以全局打開，也可以針對某個遊戲單獨啟用。開啟後，進入遊戲選擇MSAA，此時實際上就是MFAA的抗鋸齒效果了。

開啟MFAA抗鋸齒

GeForce 344.75驅動推出後，很多網友在第一時間測試，并發表評論說MFAA絕對是老黃的黑科技。并提及 2x MFAA可以媲美 4x MSAA，到底有沒有這麼霸道呢？下文筆者将帶來遊戲實測。

英偉達官網還放出下面這段技術解析視頻，各位有興趣可以觀看研習。

3GTX970M實測《孤島危機3》MFAA效果

GTX970M實測《孤島危機3》MFAA效果

筆者本次采用的測試平台為搭載GTX 970M高性能顯卡的微星GS60産品，該顯卡作為移動平台的次旗艦産品，支持最新的MFAA抗鋸齒技術。GTX 970M基于28nm工藝制程，核心代号為GM204屬于MAXWELL架構，是GTX 870M的接班人，然而與之相比其性能提升在60%以上。擁有1280個流處理器和48個ROP單元，924MHz核心頻率，顯存位寬為192bit，配有3GBGDDR5獨立顯存。

GTX 970M參數

通過下圖的顯卡性能排名可以看出，雖然GTX 970M作為最新的移動平台次旗艦産品，但是性能并不弱。作為GTX 870M的接班人，性能輕松超越上一代旗艦GTX 880M 22%之多，可見本次Maxwell架構的威力。

GTX 970M性能排名

支持MFAA技術的筆記本平台已經準備好，在遊戲方面筆者選用了能夠代表FPS遊戲畫質最高水平的《孤島危機3》來進行測試。筆者将遊戲畫質調節到1920x1080分辨率，材質解析度非常高，系統規格為高的設置下，進行如下測試。通過調節英偉達控制中心的MFAA開關以及遊戲内抗鋸齒模式，來實現下面的畫質對比。

測試場景選擇充斥大量草叢的畫面，遠處有與天空顔色差别開的電網，如果不開抗鋸齒不管是草叢的邊緣還是電網的邊緣，鋸齒都非常明顯。下圖為調節到最高8倍MFAA抗鋸齒的畫質，各位點擊大圖可以看到畫質非常精細，而鋸齒也控制到位。

8X MFAA抗鋸齒效果（點擊查看原圖）

由于文章頁圖片壓縮的原因，各位可能沒法清晰的看到差别，可以通過點擊圖片查看原圖的方法，自己對比這幾種抗鋸齒模式的畫質。

下面為不同抗鋸齒模式的畫質對比，為了便于看出細節畫質的差别，筆者将遊戲截圖放大至200%，并截取相同區域。通過觀察草叢邊緣以及電網的邊緣可以看出，2x MFAA的效果比2x MSAA好一些，基本上接近4x MSAA的效果。而4x MFAA的效果比4x MSAA好一些，接近8x MSAA的效果。雖然達不到官方宣稱的翻倍的效能，但是的确相比以往的抗鋸齒技術有一定的提升。

放大至200%後MFAA與MSAA 2倍與4倍抗鋸齒畫質對比（點擊查看原圖）

放大至200%後MFAA與MSAA 8倍看鋸齒畫質對比（點擊查看原圖）

既然通過實測看到2x MFAA的确能夠接近4x MSAA的畫質，那幀數是否像網上說的那麼霸道呢？通過下面的幀數對比可以看出，畫質接近的2x MFAA與4x MSAA分别能夠得到48幀與35幀的表現，10幀以上的提升，這對于遊戲玩家來說絕對可以稱之為黑科技。

MSAA與MFAA抗鋸齒模式幀數對比

通過該遊戲的實際測試，能夠明顯看出MFAA所具備的優勢。雖然沒有達到理論上的翻倍效果，但是進步也比較明顯。由于效能的提高，讓用戶有了體驗更高畫質的機會，同等硬件性能上可以得到更好的遊戲畫質，不得不說科技的進步的确讓人欣喜。當然筆者除了《孤島危機3》還測試了另一款近期的大作《刺客信條：大革命》，下面來看看MFAA的表現如何？

4真的是革命？測《刺客信條：大革命》

真的是革命？測《刺客信條：大革命》

近期育碧剛剛發布了《刺客信條：大革命》這一大作，雖然網上充斥着爆顯存、爆内存的負面評論，但是不能掩蓋的是它的畫質的确能夠代表次世代遊戲的水平。筆者相信選擇它來測試MFAA與MSAA的畫質，絕對值得。

與上一款遊戲的測試相似，筆者截選了一個建築物線條較多的場景，将遊戲畫質設置為高，然後分别采用MFAA與MSAA抗鋸齒模式進行畫質與幀數的對比。下圖為8倍MFAA抗鋸齒的畫質，可以看到無論是建築物還是人物的邊緣，鋸齒都控制的很到位。

《刺客信條：大革命》MFAA-8x畫質截圖

下面為不同抗鋸齒模式的畫質對比，為了便于看出細節畫質的差别，筆者将遊戲截圖放大至200%，并截取相同區域。通過觀察建築物棱線的邊緣可以發現，2X MFAA的抗鋸齒效果比2X MSAA略好，但不如4X MSAA，處于中間水平。而4X MFAA表現則比4X MSAA略好。8X MFAA與8X MSAA效果基本上相同。

放大至200%後MFAA與MSAA 2倍與4倍抗鋸齒畫質對比（點擊查看原圖）

放大至200%後MFAA與MSAA 2倍與4倍抗鋸齒畫質對比（點擊查看原圖）

幀數表現方面與上一款測試遊戲不同，2x MFAA幀數比2x MSAA略低，比4x MSAA略高，這也符合它畫質介于它們之間的表現。4x MFAA雖然畫質比4x MSAA好，但幀數略低一些，所以也算是能效平衡了。所以在《刺客信條：大革命》上，MFAA并沒有表現出驚人的黑科技特性。當然或許也和這款遊戲剛剛推出，還在修正階段有關系。育碧也正在積極針對網上反饋的一些BUG，制作相應的補丁。

MSAA與MFAA抗鋸齒模式幀數對比

通過兩款遊戲的實際測試，可以看出英偉達基于最新Maxwell架構推出的MFAA抗鋸齒技術，對于抗鋸齒這一技術來說具有積極的一面。理論上它能夠在媲美MSAA抗鋸齒效果的同時，耗費更少的資源，這一方向也是未來遊戲畫面抗鋸齒技術的一條路。

總結：

遊戲發燒友有很多種，有為了體驗遊戲劇情的文藝黨，也有為了挑戰遊戲性的任性黨，還有緻力于追求以假亂真的極緻遊戲畫面的畫面黨。通常在評論一款遊戲的好壞時，如果這三派人互噴起來一般都是畫面黨處于下風。這是為什麼呢？因為他們的追求逼格不夠高。

但不可否認，如今遊戲劇情以及遊戲性，相比以往的遊戲來說并沒有什麼進步，或許還有退步。但遊戲畫面絕對是有空前絕後的進步。這也是畫面黨引以為豪的一點，因為他們一直跟着遊戲在進步。作為一個純粹的畫面黨，最不能忍受的就是渣畫質，而其中最令人發指的是滿屏的大鋸齒。本來遊戲已經做好了各種光影特效、以及優質的3D建模，但如果細節處都是大鋸齒，也就是網友常說的“狗牙”，那這對于畫面黨來說絕對是虐心的一件事。而正如本文所測試的MFAA抗鋸齒一樣，顯卡廠商一直緻力于推出更多新技術來改善玩家的遊戲體驗。

每年在新品顯卡發布時都會伴随有一些新的顯示技術，這些顯示技術能夠切實的給用戶帶來改變。如今MFAA的推出，則是給了玩家一個增強畫質的新選擇。當然現階段遊戲對與MFAA的優化以及驅動的優化還不到位，以至于有些遊戲或許達不到宣傳的效果，但是相信假以時日這個技術一定能夠給用戶更多福利。如果現在你就想體驗MFAA的魅力，那前提是你得擁有一塊最新的顯卡，暫時隻有GTX 980/970以及GTX 980M/970M這四塊顯卡支持。所以有錢任性的發燒友們，你們應該不會吝惜口袋裡的鈔票吧？