Antialiasing (안티에일리어싱)

이번 포스트에서는 Antialiasing에 대해 다루도록 하겠습니다.

Antialiasing

: 컴퓨터 그래픽스는 디지털 단위로 이미지를 출력하기 때문에 어쩔 수 없이 Aliasing(계단 현상)이 발생합니다. Antialiasing은 이를 제거 또는 완화하기 위해 제작된 기술입니다.

 

대표적인 Antialiasing 기술로는 Unweighted Area Sampling과 Weighted Area Sampling이 있습니다.

Unweighted Area Sampling (동일 가중치 샘플링)

: 영역 내부 모든 곳에 동일한 가중치를 부여하는 방법

 

동일 가중치 샘플링은 다음과 같은 순서로 진행됩니다.

1. 하나의 픽셀을 가로, 세로로 3등분 해서 9개의 서브 픽셀로 만든다. (Supersampling)
2. 선분 스캔을 한다.
3. 각 픽셀이 가진 선분 스캔된 서브 픽셀의 비율을 가지고 밝기를 결정한다. (예를 들면 스캔된 서브 픽셀이 3개면 100%의 밝기, 서브 픽셀이 2개면 67%의 밝기, 1개면 33%의 밝기)
4. 차등 밝기 조절을 통해 배경과의 대비 효과를 줄인다.

물론 서브 픽셀을 세분화(Supersampling)할수록 더욱 효율적으로 안티에일리어싱을 할 수 있습니다. 이어서 Weighted Area Sampling에 대해 다루도록 하겠습니다.

Weighted Area Sampling (가중 영역 샘플링)

: 동일 가중치 샘플링과 비슷하지만 서브 픽셀의 위치에 따라 밝기의 정도가 달라집니다.(서브 픽셀이 중앙에 위치할수록 밝기(가중치)가 높습니다.)

위에 제시된 그림은 Weighted Area Sampling의 필터 중의 하나인 Gaussian Filter입니다. 해당 필터를 살펴보면 서브 픽셀의 중심에 위치하면 1, 동서남북에 위치하면 0.5 그외의 위치에 위치하면 0.3의 가중치를 갖습니다. 이를 실제 안티에일리어싱에 적용하면 다음과 같습니다.

 

[그림 자료 출처: Introduction to Computer Graphics, Foley]