En el mundo de los videojuegos, la evolución constante trae consigo nuevos términos y conceptos que pueden resultar confusos. Uno de ellos es el fenómeno conocido como "dientes de sierra" o aliasing. Este artículo te explicará en detalle qué es el aliasing, por qué ocurre y cómo se combate mediante diversas técnicas.
¿Qué es el Aliasing?
¿Alguna vez has notado que los personajes u objetos en un juego tienen bordes poco definidos, como si fueran "dientes de sierra" al mirarlos de cerca? Eso es el aliasing, un error muy común en los videojuegos que surge cuando se intentan reproducir elementos de alta resolución en espacios con menor resolución.
El aliasing es un problema que se observa en los bordes de los objetos cuando estos parecen escalonados o con bordes irregulares. Es el resultado de una resolución insuficiente para representar una línea suave o curva.
Ejemplo gráfico de "dientes de sierra" (aliasing)
¿Por qué se Producen los Dientes de Sierra?
Es algo innato de los videojuegos eso de crear imágenes a través de pequeños píxeles que suelen tener una forma cuadrada. Esa sucesión de puntos en pantalla, cuando se juntan para crear formas más complejas, tienen el defecto de que en los bordes crean unos dientes de sierra que no transmiten la sensación de ser líneas completamente rectas, lisas.
Para entenderlo mejor, debemos recordar que todo monitor, televisión y pantalla en general representa las imágenes utilizando píxeles. Las imágenes se muestran en los monitores con píxeles, que no son sino diminutos cuadrados.
Cuando en la imagen aparece una línea recta, es muy sencillo representarla con píxeles porque son rectos, pero, ¿qué pasa cuando intentas trazar una línea curva o una diagonal? Pues bien, la etapa en el pipeline 3D donde se convierten todos los datos basados en vértices en un espacio tridimensional a uno bidimensional basado en píxeles se le llama rasterizado.
Representación del proceso de rasterizado
Se dibujan los polígonos en sus píxeles correspondientes. ¿Qué ocurre cuando no hay suficientes píxeles? Pues que la falta de información produce el problema de los dientes de sierra, los picos de cada pixel.
El Anti-Aliasing: La Solución a los Dientes de Sierra
Para combatir este problema, se utiliza una técnica llamada anti-aliasing (AA). El antialiasing es una técnica que tiene como objetivo reducir las distorsiones y artefactos gráficos que aparecen en una imagen de alta resolución cuando esta se presenta a una resolución menor y viceversa.
El anti-aliasing sirve, como indica su propio nombre, para combatir el efecto del aliasing, el cual se produce cuando se muestran imágenes a una resolución diferente a la de la imagen, causando distorsión en la imagen, la aparición de artefactos o elementos que no estaban originalmente en la imagen o efector como el patrón de moiré.
Comparación gráfica con y sin Anti-Aliasing
El Anti-Aliasing es lo que llamamos un efecto de postprocesado de imagen. Por lo que se realiza después de que la tarjeta gráfica haya creado el fotograma.
Básicamente, el anti-aliasing suaviza los bordes de los objetos, haciendo que las líneas y curvas se vean más fluidas y naturales. En videojuegos esta técnica se usa sobre todo para suavizar las texturas, sobre todo se nota en los objetos y sus bordes ya que esta tecnología lo que hace es eliminar esos famosos “dientes de sierra” que se ven en sus bordes.
Lo cual es normal por el hecho de que nuestro cerebro detecta que eso no debería ocurrir porque el corte de cualquier superficie recta debería ser eso, recta, y no una escalera que sube y baja dependiendo de la orientación del modelo 3D. Al fin y al cabo, no vemos dientes de sierra cuando vemos una película o una serie en el televisor.
Ejemplo de Anti-Aliasing en un juego
Tipos de Anti-Aliasing
Existen diferentes tipos de anti-aliasing, cada uno con sus propias características y niveles de rendimiento. Algunos de los más comunes son:
- MSAA (Multi-Sample Anti-Aliasing): Aprovecha la capacidad de las GPU actuales para trabajar con varios búferes de imagen para eliminar los dientes de sierra. Por desgracia no se lleva bien con el renderizado por diferido que usan muchos títulos.
- FXAA (Fast Approximate Anti-Aliasing): Sacrifica eficiencia a cambio de ganar rapidez. Lo cual lo hace ideal para los PC que se queden cortos en potencia.
- TXAA (Temporal Anti-Aliasing): Utiliza información de fotogramas anteriores para suavizar los bordes.
- MLAA (Morphological Anti-Aliasing): Utiliza un filtrado posterior al procesado que detecta los bordes de la imagen y detecta patrones específicos. No se trata de una técnica, sino de muchas de ellas y en algunos casos se combinan con la que hemos descrito antes para conseguir una mayor precisión.
Actualmente hay varias versiones de esta tecnología como el FXAA o el MSAA, también el DLSS de las RTX y el FSR de AMD se consideran un tipos de antialiasing.
La elección de un tipo de AA sobre otro depende en primera instancia del desarrollador, el cual buscará el compromiso entre calidad de imagen y rendimiento. Al ser un efecto de post-procesado, fuerza a que los frames se tengan que renderizar más rápido para aplicarse posteriormente. Por lo que si tu hardware tiene la potencia suficiente deberías activar el que te dé la mayor calidad de imagen a la mayor tasa de fotogramas con la mayor calidad de imagen.
¿QUE ES EL ANTI-ALIASING? | Como QUITAR los DIENTES de SIERRA
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