OpenGL学习脚印： 反走样初步(Anti-aliasing basic)

写在前面
目前，我们绘制的图形中存在瑕疵的，观察下面这个立方体：

仔细看，立方体的边缘部分存在折线，如果我们放大了看，则可以看到这种瑕疵更明显：

这种绘制的物体边缘部分出现锯齿的现象称之为走样(aliasing)。反走样(Anti-aliasing)是减轻这种现象的方法。反走样本身也是一个比较复杂的主题，深入了解需要有信号处理中的背景知识，例如信号采样、信号重构、滤波等知识，本节作为一个初步探讨，我们不深入反走样算法的细节。主要以OpenGL中实现的MSAA(Multi-Sampled Anti-Aliasing)为重点，介绍在OpenGL中反走样的处理。本节示例代码均可以在我的github下载。

本节内容整理自：
1.www.learnopengl.com
2.3D Graphics with OpenGL Basic Theory

通过本节可以了解到：

• 走样和反走样的基本概念
• 多采样的反走样方法
• 使用多采样的FBO
• 使用多采样FBO的纹理

走样和反走样

我们要绘制的图形在理论上是连续的，例如直线，但是屏幕显示设备却是由像素组成的离散形式，当在二维屏幕上显示连续的对象时，总是会出现失真现象，这称之为走样(aliasing)。用于减轻或者消除这种图形失真现象的技术称之为反走样(Anti-aliasing)。例如下面的直线(图中a，来自Rasterization lecture)，当采用某种直线绘制算法显示到屏幕设备上时就产生了走样现象(图中b)：

要比较好地理解这个现象，我们有必要了解下一些基础知识。

像素和分辨率

像素(pixel, 是picture element的简称)是图形的最小表示单位，一个图形的大小通常用包含的像素个数来表示，如下图所示：

像素所在的坐标系是屏幕坐标系，通常用像素所在的行列来表示，例如下图(来自Pixel Coordinates)：

上图中左右都是12x8大小的像素块，左边一个的行从上到下计算，右边一个的行从下往上计算，图中位置(3,5)所表示的像素有区别。像素一般在示例时用点或者方块表示说明问题，实际上像素既不是点，也不是方块，它是不可见的没有区域大小的采样点。(可参考Sampling, Aliasing, & Mipmaps)。像素的值，表示的是亮度或者颜色的强度，例如常见的8位颜色图像，其中每个像素包含RGB颜色。

分辨率（resolution）是显式设备的参数，一般用包含的总像素个数说明，用列数(对应显示器宽)x行数(对应显示器高)来说明，例如1024 x768，这里宽高比(aspect ratio)为4:3。

光栅化(raterization)

光栅化是将输入的图元转换为屏幕坐标对齐的片元(fragment)的过程。我们看下图的渲染管线(来自3D Graphics with OpenGLBasic Theory)：

这里首先处理的是输入的顶点以及由gl命令指定