PC游戏玩家肯定会对各式各样的AA抗锯齿技术很熟悉，而今天本文的主角就是NVIDIA今年才推出的新型抗锯齿技术“FXAA”。
FXAA在某种程度上有些类似于AMD之前宣传的MLAA(形态抗锯齿)。但远比后者低调。所以非常多玩家可能还从来没听说过。可是假设你玩过《永远的毁灭公爵》或者《F.3.A.R》。应该会有所耳闻。
今天我们就来实际測測多款显卡上的FXAA性能和画质表现。并将其与MLAA进行简单对照。
什么是FXAA？
FXAA全称为“Fast Approximate Anti-Aliasing”。翻译成中文就是“高速近似抗锯齿”。它是传统MSAA(多重採样抗锯齿)效果的一种高性能近似值。
它是一种单程像素着色器，和MLAA一样执行于目标游戏渲染管线的后期处理阶段，但不像后者那样使用DirectCompute，而仅仅是单纯的后期处理着色器，不依赖于不论什么GPU计算API。正由于如此，FXAA技术对显卡没有特殊要求，全然兼容NVIDIA、AMD的不同显卡(MLAA仅支持A卡)和DX9、DX10、DX11。
相比于MSAA，FXAA的目标是速度更快、显存占用更低，还有着不会造成镜面模糊和亚像素模糊(表面渲染不足一个像素时的闪烁现象)的优势。而代价就是精度和质量上的损失。
依照FXAA技术开发人员Timothy Lottes的说法，GeForce GTX 480利用FXAA Preset 2(另外一种预设)处理一帧1920×1200分辨率画面时所需时间不到1毫秒。
FXAA如今有三种版本号：“FXAA 1”是最早最基础的版本号。也是在PC游戏中使用最广泛的。已用于《F.3.A.R》、《永远的毁灭公爵》、《柯南时代》、《Crysis 2》、《无主之地》等等；“FXAA 2”是针对Xbox 360游戏机专门设计的；“FXAA 3”又有两种算法，Quality质量版本号面向PC，Console主机版本号则面向Xbox 360、PS3。
FXAA 3相比于FXAA 1有非常明显的性能优势，GeForce GTX 480 DX11默认设置下使用FXAA 3 Quality处理典型的720p分辨率画面仅仅须要大约0.21毫秒。
另外DX9、DX11模式下性能差异会非常大，当中DX11更快一些。
FXAA官方技术白皮书：
http://developer.download.nvidia.com/assets/gamedev/files/sdk/11/FXAA_WhitePaper.pdf
从左到右：无AA、4xMSAA、FXAA
FXAA算法过程
FXAA演示
本次測试的平台配置例如以下：
处理器：Core i7-920 OC 3.6GHz
主板：华硕P6T6 WS Revolution
内存：海盗船DDR3-1600 6GB
硬盘：西部数据500GB SATA
电源：酷冷至尊Real Power Pro 1250W
显示器：戴尔3007WFP (DVI)
操作系统：Windows 7 Ultimate SP1 x64
显卡：
GeForce GTX 580 772/1544/4008MHz
GeForce GTX 570 732/1464/3800MHz
GeForce GTX 560 Ti 822/1645/4000MHz
Radeon HD 6970 880/5500MHz
Radeon HD 6950 800/5000MHz
Radeon HD 6870 900/4200MHz
驱动程序：
GeForce 275.50 Beta
Catalyst 11.6 WHQL
FXAA、MSAA性能对照
測试场景选择《F.3.A.R》(版本号16.0.20.1060)游戏中画质要求更高的Intervals 07。从開始录制帧率。直到Alma尖叫导致Armacham直升机坠毁为止。时长15-18分钟。为了便于保证測试过程的一致性，期间使用了上帝模式。开启DX11、16xAF，分辨率依照显卡不同有高中低三个档次。
经过衡量。平均帧率至少应该达到37FPS才干保证游戏的全然流畅。
GeForce GTX 580开启FXAA之后相比于不开启不论什么AA性能平均损失11.7％。平均帧率依旧有56.7FPS。
GeForce GTX 580上开启2xAA速度降为43.1FPS，相比于FXAA慢了13.6％，进一步开启4xAA又比2xAA慢了38％(此时已经无法保证流畅)，因此从FXAA到4xAA的降幅为52.8％。就看FXAA、2xAA、4xAA谁的画质效果好了。
Radeon HD 6970开启FXAA后平均速度为55.6FPS，比不开启AA损失了14.7％，稍微输于GeForce GTX 580。
Radeon HD 6970开启2xAA、4xAA分别比FXAA慢了17.4％、50.9％。
GeForce GTX 570 FXAA分别比2xAA、4xAA快了24.8％、35％。只是由于分辨率减少，4xAA下平均帧率依旧接近40FPS。
Radeon HD 6950相同条件下的差距是16.1％、30.9％，最慢也有44FPS。
GeForce GTX 560 Ti上2xAA、4xAA分别慢了23.1％、50％。
Radeon HD 6870上则是15.8％、37.8％。
FXAA、MSAA画质对照
下面截图的原始分辨率均为2560×1600。细节设为最高。
我们之前就说过，FXAA不管对N卡还是A卡都适用，并且没有区别对待。来自GeForce GTX 580、Radeon HD 6970的截图都显示了差点儿相同的效果。
FXAA的抗锯齿效果明显优于2xAA，甚至比4xAA也不弱。结合前边的性能測试能够看出。FXAA用比2xAA快非常多的速度。取得了4xAA级别甚至更好的效果。
这几张GeForce GTX 580上的截图显示了FXAA对透明Alpha纹理的影响。
不开启AA的话。纹理外側的硬边缘被平滑。可是树叶和树枝上还有大量颗粒，2xAA、4xAA下甚至更糟，仅仅有FXAA才消除了树叶上的颗粒。
这几张Radeon HD 6970的截图也非常easy看出不同效果。关闭AA的时候边缘锯齿非常明显，2xAA略有改善，4xAA又稍好一些。但显然都不如FXAA来得平滑。
这张截图来自NVIDIA。所用游戏不明。最左側是关闭FXAA。中间是开启FXAA 3.9但没有亚像素对照度减少，右側就是同一时候开启FXAA 3.9和亚像素对照度减少了，即使不到一个像素的树叶也都被平滑了。
FXAA、MLAA性能对照
Radeon HD 6970上，FXAA开启后平均速度56FPS，MLAA则会减少至32.6FPS，慢了42％之多，仅仅是后者的帧率更加稳定一些。
Radeon HD 6950上FXAA也取得了60％的优势。
Radeon HD 6870上FXAA再次获胜。率先幅度47.5％。
FXAA、MLAA画质对照
湿润的底面上，FXAA、MLAA的效果差点儿相同。肉眼基本看不出差别。
较真的话能够说MLAA的色彩过渡更平滑一些，但总体基本同样。
放大区域的对照度略有不同，FXAA更强一些。
以树叶为代表的透明纹理上，FXAA的颗粒明显比MLAA少得多。MLAA也取得了一定的效果，可是FXAA更好一些。
小结：
FXAA是NVIDIA针对AMD MLAA提出的技术回应，在基本差点儿相同的画质水平上取得了更快的速度，并且对透明树叶纹理的处理更平滑。在同等画质下。MLAA要比FXAA平均慢37.1％之多。
NVIDIA FXAA长处：
－ 兼容NVIDIA、AMD显卡
－ 性能影响更小(相比于MSAA、MLAA)
－ 画质与4xMSAA、MLAA基本相当
－ 定制度高，可在性能和画质之间取得平衡
－ 可以降低边缘、纹理和Shader上的锯齿
缺点：
－ 须要游戏开发者提供支持
AMD MLAA长处：
－ 无需游戏特别支持，可通过驱动用于不论什么游戏
－ 兼容全部游戏和引擎，无论是DirectX还是OpenGL
－ 可以降低边缘、纹理和Shader上的锯齿
缺点：
－ 仅支持AMD显卡
－ 性能影响比較大
－ 对于单像素和亚像素物体效果一般