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在上一篇有关SMAA的文章介绍中，我们详细解读了SMAA的技术原理。在本文中，你将看到SMAA在《战地3》中的实际应用，以及它的抗锯齿效果和性能表现。
在进行实际的画质对比和测试之前，我们不妨来看看SMAA开发者给出的SMAA S2x模式在《战地3》当中的画质表现(图1，从上到下分别为MLAA、SMAA S2x、SSAA 16x，图2一图5的排列模式与此一样)。然后我们再实际测试，来验证其是否真的有用。
根据在《战地3》单人战役第一关楼顶的激战场景测试截图显示，SMAA S2x模式带来的抗锯齿画质，已经和SSAA 16x不相上下，而速度则和之前抗锯齿速度最快的MLAA相当。SMAA改进的边缘、模式检测，可以对MLAA无法实现的抗锯齿处理部分进行抗锯齿处理，如图2中的窗户边缘抗锯齿处理。将其放大并和MLAA 16x对比可以发现，SMAA在左侧窗户垂直方向的抗锯齿处理上显然更加平滑，而MLAA则完全无法处理窗户水平和垂直方向的纹理。
此外，SMAA引入的对角线特征侦测功能，让弯曲物体(如图3中所示的电线杆)的抗锯齿质量也赶上了SSAA 16x而SMAA锐利几何特征侦测功能，让图4中碟型天线底部和支柱交界处的抗锯齿效果和纹理清晰度都和SSAA16x相当·此外，SMAA的子像素处理功能，还允许保留子像素的连通性和准确性。如图5所示，SMAA因为支持子像素处理功能，所以在抗锯齿的同时，还能保留楼顶旗杆和天线这些由子像素组成的图像的连贯性。而MLAA则不支持子像素处理功能，使得旗杆和天线出现断断续续的图像残缺。
MLAA、SMAA等后处理抗锯齿技术都是依靠判读边缘对比度来进行抗锯齿工作，不过SMAAU即使在边缘对比度相差无几的情况下，也能很好地工作。尽管它的抗锯齿效果不如SSAA16x，但是很明显已经远远强于MLAA。当然，SMAA也并非完全没有缺点。由于SMAA锯齿检测特征数量比MLAA多16倍，因此为了降低性能损耗，SMAA自然要对对比度上的纹理进行降级采样和双线性过滤来取代三线性乃至各向异性过滤。因此，SMAA处理的部分场景，其阴影和纹理会出现模糊不清的情况。如图2中最右侧的墙壁、图3中路灯右侧分叉下方的阴影，以及图4中碟型天线抛物面的支撑线，它们的清晰度都不如MLAA和SSAA 16x。当然，瑕不掩瑜，对于同时拥有SSAA 16x抗锯齿效果和MLAA的抗锯齿速度，SMAA牺牲的这点画质所造成的问题并不算大。
实战《战地3》SMAA模式
Andrej Dudenhefner拿出了实用的SMAA注入式程序：injectSMAA，目前最新的版本是1.2。将in{ectSMAA压缩包解压后，可以得到d3d9、d3d10两个目录和一个readme说明文档(图6)。injectSMAA的使用非常简单，首先关闭显卡控制面板中的所有抗锯齿功能；其次，关闭游戏中的所有AA设定，即关闭游戏内建的抗锯齿功能；最后，拷贝d3d9文件夹中的所有文件到DX9游戏执行文件所在目录，或者拷贝d3d10目录中所有文件到DXl0或者DXll游戏执行文件所在目录，然后运行相应的游戏，SMAA设定即可生效。
值得注意的是，iniectSMAA目前只支持SMAA四种模式中的1x模式。injectSMAA的作者Andrej Dudenhefner表示，该软件的未来版本可能支持到S2x模式，但是支持T2x和4x模式则非常有难度。下面笔者将使用injectSMAA 1.2版的SMAA 1x模式对《战地3》进行抗锯齿效果测试，用于对比的还有游戏自带的FXAA抗锯齿模式和关闭抗锯齿模式。
测试场景选取《战地3》单人战役第一关开始片段，即从吉普车开始行进，到主角和队友下车，并走到步兵战车附近为止。笔者将用FRAPS记录平均帧数和最小帧数，每次测试重复3遍，取其平均值作为最终测试成绩。测试分辨率为1680×1050，开启Ultra画质设定。
从图7的测试结果可以看到，Radeon HD 5870 CrossFireX开启FXAA和SMAA 1x时的性能，和关闭抗锯齿下的性能相差无几，基本做到性能无损。进一步分析可以发现，SMAA 1x在抗锯齿性能上还是略低于FXAA。不过好在两者的平均帧数、最低帧数的差距都不到3个百分点。但是，对比一下SMAA 1x(图8)和FXAA(图9)的抗锯齿截图可以发现，SMAA改进的边缘模式检测，使得其在一些局部抗锯齿处理上更好。如主角手持步枪瞄准框架内侧的上缘锯齿，再如画面最左侧垂直方向的人行护栏上的锯齿。这两点无论是静态画面对比还是游戏中的实时动态对比，对画质稍微挑剔一点的玩家都可以比较轻松地注意到其中的差别。
另外，受益于SMAA具备的锐利几何特征侦测功能，在SMAA 1x模式下，右侧步兵战车底部地面的纹理和左侧后方吉普车底部的纹理都要比在FXAA下的画面更清晰。
写在最后
最近几年，后处理抗锯齿技术不断推陈出新。这次西班牙Zaragoza大学开发的SMAA抗锯齿技术，不仅在性能上堪比AMD和NVIDIA在《战地3》当中均竭力推荐的FXAA后处理抗锯齿技术。而且就抗锯齿效果和纹理清晰度来看，SMAA即使使用最基本的1x模式，综合表现也比FXAA更好。假以时日，injectSMAA软件支持到S2x模式，或者AMD和NVIDIA直接在驱动程序中支持SMAA S2x模式时，SMAA是有可能成为未来游戏的主流抗锯齿模式的。
在进行实际的画质对比和测试之前，我们不妨来看看SMAA开发者给出的SMAA S2x模式在《战地3》当中的画质表现(图1，从上到下分别为MLAA、SMAA S2x、SSAA 16x，图2一图5的排列模式与此一样)。然后我们再实际测试，来验证其是否真的有用。
根据在《战地3》单人战役第一关楼顶的激战场景测试截图显示，SMAA S2x模式带来的抗锯齿画质，已经和SSAA 16x不相上下，而速度则和之前抗锯齿速度最快的MLAA相当。SMAA改进的边缘、模式检测，可以对MLAA无法实现的抗锯齿处理部分进行抗锯齿处理，如图2中的窗户边缘抗锯齿处理。将其放大并和MLAA 16x对比可以发现，SMAA在左侧窗户垂直方向的抗锯齿处理上显然更加平滑，而MLAA则完全无法处理窗户水平和垂直方向的纹理。
此外，SMAA引入的对角线特征侦测功能，让弯曲物体(如图3中所示的电线杆)的抗锯齿质量也赶上了SSAA 16x而SMAA锐利几何特征侦测功能，让图4中碟型天线底部和支柱交界处的抗锯齿效果和纹理清晰度都和SSAA16x相当·此外，SMAA的子像素处理功能，还允许保留子像素的连通性和准确性。如图5所示，SMAA因为支持子像素处理功能，所以在抗锯齿的同时，还能保留楼顶旗杆和天线这些由子像素组成的图像的连贯性。而MLAA则不支持子像素处理功能，使得旗杆和天线出现断断续续的图像残缺。
MLAA、SMAA等后处理抗锯齿技术都是依靠判读边缘对比度来进行抗锯齿工作，不过SMAAU即使在边缘对比度相差无几的情况下，也能很好地工作。尽管它的抗锯齿效果不如SSAA16x，但是很明显已经远远强于MLAA。当然，SMAA也并非完全没有缺点。由于SMAA锯齿检测特征数量比MLAA多16倍，因此为了降低性能损耗，SMAA自然要对对比度上的纹理进行降级采样和双线性过滤来取代三线性乃至各向异性过滤。因此，SMAA处理的部分场景，其阴影和纹理会出现模糊不清的情况。如图2中最右侧的墙壁、图3中路灯右侧分叉下方的阴影，以及图4中碟型天线抛物面的支撑线，它们的清晰度都不如MLAA和SSAA 16x。当然，瑕不掩瑜，对于同时拥有SSAA 16x抗锯齿效果和MLAA的抗锯齿速度，SMAA牺牲的这点画质所造成的问题并不算大。
实战《战地3》SMAA模式
Andrej Dudenhefner拿出了实用的SMAA注入式程序：injectSMAA，目前最新的版本是1.2。将in{ectSMAA压缩包解压后，可以得到d3d9、d3d10两个目录和一个readme说明文档(图6)。injectSMAA的使用非常简单，首先关闭显卡控制面板中的所有抗锯齿功能；其次，关闭游戏中的所有AA设定，即关闭游戏内建的抗锯齿功能；最后，拷贝d3d9文件夹中的所有文件到DX9游戏执行文件所在目录，或者拷贝d3d10目录中所有文件到DXl0或者DXll游戏执行文件所在目录，然后运行相应的游戏，SMAA设定即可生效。
值得注意的是，iniectSMAA目前只支持SMAA四种模式中的1x模式。injectSMAA的作者Andrej Dudenhefner表示，该软件的未来版本可能支持到S2x模式，但是支持T2x和4x模式则非常有难度。下面笔者将使用injectSMAA 1.2版的SMAA 1x模式对《战地3》进行抗锯齿效果测试，用于对比的还有游戏自带的FXAA抗锯齿模式和关闭抗锯齿模式。
测试场景选取《战地3》单人战役第一关开始片段，即从吉普车开始行进，到主角和队友下车，并走到步兵战车附近为止。笔者将用FRAPS记录平均帧数和最小帧数，每次测试重复3遍，取其平均值作为最终测试成绩。测试分辨率为1680×1050，开启Ultra画质设定。
从图7的测试结果可以看到，Radeon HD 5870 CrossFireX开启FXAA和SMAA 1x时的性能，和关闭抗锯齿下的性能相差无几，基本做到性能无损。进一步分析可以发现，SMAA 1x在抗锯齿性能上还是略低于FXAA。不过好在两者的平均帧数、最低帧数的差距都不到3个百分点。但是，对比一下SMAA 1x(图8)和FXAA(图9)的抗锯齿截图可以发现，SMAA改进的边缘模式检测，使得其在一些局部抗锯齿处理上更好。如主角手持步枪瞄准框架内侧的上缘锯齿，再如画面最左侧垂直方向的人行护栏上的锯齿。这两点无论是静态画面对比还是游戏中的实时动态对比，对画质稍微挑剔一点的玩家都可以比较轻松地注意到其中的差别。
另外，受益于SMAA具备的锐利几何特征侦测功能，在SMAA 1x模式下，右侧步兵战车底部地面的纹理和左侧后方吉普车底部的纹理都要比在FXAA下的画面更清晰。
写在最后
最近几年，后处理抗锯齿技术不断推陈出新。这次西班牙Zaragoza大学开发的SMAA抗锯齿技术，不仅在性能上堪比AMD和NVIDIA在《战地3》当中均竭力推荐的FXAA后处理抗锯齿技术。而且就抗锯齿效果和纹理清晰度来看，SMAA即使使用最基本的1x模式，综合表现也比FXAA更好。假以时日，injectSMAA软件支持到S2x模式，或者AMD和NVIDIA直接在驱动程序中支持SMAA S2x模式时，SMAA是有可能成为未来游戏的主流抗锯齿模式的。