高品质游戏中锯齿是一个讨厌的东西，形成锯齿的原因有很多种比如因为光栅化导致的锯齿，再比如因为Alpha test导致的锯齿，锯齿形成的原因多多少少都和smaple有关。有一种抗锯齿的方法叫做SSAA(超级采样抗锯齿），这个名字真的很吊，专制各种不服，专制各种锯齿。但是使用SSAA不仅会增加帧缓存以及深度/模板缓存的大小，还会增加PS的计算量，总之是一个很费性能的操作。于是它的小弟MSAA出现了，它和SSAA相比性能有所优化，但是实力不如它的大哥SSAA，MSAA有两个不足点，第一只修复的效果不如SSAA，第二貌似和延迟渲染不合。

无论是SSAA还是MSAA原理都是扩大分辨率，让像素变的更小，如果像素足够小，小到人眼无法察觉，那么锯齿也就彻底被打败了。

我们就拿4x抗锯齿说说，如果我们屏幕的分辨率是1024*1024，那么为了抗锯齿，我们需要申请更大的帧缓存以及深度/模板缓存，他们的分辨率就是2048*2048。帧缓存和深度/模板缓存这对好基友，它们的分辨率必须一致。

这样之前的每一个像素都被分配了四个子像素，SSAA很暴力，每个子像素都会进行PS计算，然后降采样取平均值，生成最终的像素颜色。

MSAA为了提高性能，它为每一个子像素分配一位掩码，代表他们最终会不会被渲染到帧缓中。子像素需要通过很多考验，首先是光栅化阶段是否在图元中，其次是深度/模板测试，最后是视口的裁剪。通过测试的子像素才能复制中心像素的颜色。因此MSAA只计算中心像素的颜色。MSAA之所以提高了性能是因为大大降低了PS的计算量(一个像素只计算一次)。如果四个子像素都通过了考验，那么最终像素的颜色其实就是中心像素的颜色，如果只有一个点通过，那么颜色就是中心像素的1/4。在网上看到有人说Alpha to Coverage能够实现无序半透明，这个看的我一头雾水。思考之后其实这就是一个方向性的误导，先来看一下为什么会用Alpha to Coverage。

我们通常用一个面片代表一片叶子，然后通过alpha test测试哪些地方是透明的如上图，但是这种效果透明边缘处会有锯齿。

为了获得更柔和的边缘效果，我们把alpha test改成了alpha blend，这样边缘处就柔和多了。但是使用alpha blend就需要渲染排序，性能又成问题了。

于是为了兼容效果和性能，Alpha to Coverage出现了，每个像素都被分配了一个dither mask，这个dither mask是根据alpha值来确定的，比如alpha为1那么dither mask就是1111,如果alpha为0那么dither mask为0000，如果为0.5那么dither mask为0011，这个中间的值由硬件决定。于是dither mask和coverage bit进行与操作最终生成coverage bit。但是Alpha to Coverage有一个问题0-1之间的范围明显要高于dither mask能表达的范围（只有四个区间值)。所以会出现如下的问题：

提高抗锯齿的倍数可以改善效果但是这个真的值得么？DX11可以在FS阶段对dither mask进行扰序，从而提高效果表现。

Alpha to Coverage从头到尾也没有使用alpha blend所以就与渲染顺序无关了，它只是根据alpha值确定dither mask，然后确定coverage bit，然后在降采样的时候稀释颜色从而达到边缘柔和的效果。

MSAA与延迟渲染水火不容 

首先我们要知道MSAA是硬件支持的抗锯齿，dx9时代MRT不支持抗锯齿。而对于延迟渲染来说，几何体的光栅化都是在生成GBuffer的时候进行的，也就是说子像素都没有机会进行上面说的测试，怎么做MSAA，因此dx9时代是硬件不支持。后来dx10.1MRT支持了MSAA，但是有个限制就是每个RT需要同样的sample，存储basecolor的RT没问题，深度和法线的RT这么做问题就大了，一个像素的深度是0.5，然后做个抗锯齿深度就变成0.25，这是不能接受的。于是延迟渲染要想做MSAA就需要先开启多重采样渲染basecolor的GB，然后再关闭多重采样渲染其他的RT，这种性能的消耗还不如直接开启SSAA了。所以dx10.1以后的延迟渲染不是不能做MSAA，而是这么做没有意义，因此MSAA就这样与延迟渲染插肩而过。推荐两篇文章，一篇是介绍MSAA原理，一篇是说MSAA和延迟渲染为什么冲突，他们讲解的都很详细而且有图，我在这里只是说一下自己的理解，就不做搬运工了。

https://blog.csdn.net/jxw167/article/details/56014355

https://zhuanlan.zhihu.com/p/135444145