التنعيم الزمني
يشير مصطلح "التنعيم الزمني للتشويش " ( TAA ) إلى شكلين متميزين من أشكال التنعيم في رسومات الحاسوب . يُعرف الشكل الشائع منه رسميًا باسم " التنعيم الزمني المُخفف للتنعيم باستخدام أخذ العينات الفائقة "، وهي تقنية محددة تزيل التشويش المكاني من الصورة، باستخدام بيانات من إطارات متعددة، وتُستخدم في ألعاب الفيديو والعرض في الوقت الفعلي. [ 1 ] وفقًا لهذا المعنى، يُعد TAA نوعًا من تقنيات التنعيم المكاني للتشويش . أما المعنى الأقدم فهو فئة عامة من التقنيات التي تزيل التشويش الزمني وتُنشئ ضبابية الحركة . [ 1 ] [ 2 ] وفقًا لهذا المعنى، لا يُعد TAA نوعًا من تقنيات التنعيم المكاني للتشويش.
التداخل المكاني
التعريف الشائع لتقنية TAA هو أنها تقنية لتنعيم الحواف المكانية في رسومات الحاسوب الآنية ، حيث تعيد استخدام معلومات من إطارات مُعالجة سابقًا لإزالة التعرجات، مثل الحواف المسننة ، من الإطار الحالي. ويُعتبر مصطلح "التنعيم الزمني" غير دقيق إلى حد ما، ويُشار إلى هذه التقنية رسميًا باسم " التنعيم الفائق المُخفف زمنيًا". [ 1 ] كما تُعرف أيضًا باسم TXAA (وهي تقنية من تطوير Nvidia ) [ 1 ] أو "التنعيم الفائق الزمني" (TSSAA). [ 3 ] تُحقق هذه الطريقة نتائج تُضاهي نتائج التنعيم الفائق ، بتكلفة حسابية أقل بكثير، ولكنها تُنتج صورًا ضبابية وقد تُسبب ظهور ظلال . انتشرت تقنية TSSAA في ألعاب الفيديو في العقد الثاني من الألفية الثانية، ومن الأمثلة المبكرة عليها لعبتا Halo: Reach و Crysis 2 ، وهي الآن الشكل الأكثر شيوعًا للتنعيم المكاني في العرض الآني ومحركات الألعاب. [ 1 ]
تطبيق
تُؤخذ عينة من كل بكسل في موضع مختلف قليلاً في كل إطار، ويتحقق ذلك بإضافة إزاحة ثنائية الأبعاد إلى كل إطار، وهي ما يُعرف بـ"الارتعاش"، الذي يُزيح الصورة بمقدار جزء من حجم البكسل، أفقيًا وعموديًا. يتغير الارتعاش في كل إطار، مُتبعًا نمطًا مُحددًا (مثل متتالية هالتون ) بحيث تُؤخذ عينة من كل نقطة في الصورة بالتساوي مع مرور الوقت. [ 4 ] [ 5 ]
تُدمج الإطارات القديمة في الإطار الحالي، مما يؤدي إلى تراكم بيانات العرض التاريخية، وصولاً إلى نتيجة التجاوز التدريجي للصورة مع مرور الوقت. غالبًا ما تعني التغييرات التي تطرأ على المشهد - مثل حركة الأجسام، أو حركة الكاميرا، أو تغيرات الإضاءة - أن تاريخ أي بكسل معين قد يكون موجودًا في مكان آخر على الشاشة، أو غير صالح، أو قد لا يكون موجودًا على الإطلاق. يؤدي عدم مراعاة هذه التغييرات إلى ظهور ظلال. [ 1 ] [ 4 ] [ 5 ]
لمراعاة الحركة، تُحفظ متجهات السرعة في مخزن البيانات G ، مما يسمح بحساب موقع كل بكسل في الإطار السابق. يُجمع البكسل الموجود في ذلك الموقع في الإطار السابق في مخزن بيانات التاريخ، في موقعه الجديد. تُسمى هذه العملية إعادة الإسقاط . [ 4 ] [ 5 ] السرعات الدقيقة ضرورية لمنع التشويه. [ 4 ]
في كثير من الأحيان، تصبح البيانات التاريخية للبكسل غير صالحة بسبب تغيرات في الحجب، كأن يصبح البكسل مرئيًا مؤخرًا بعد أن كان محجوبًا بجسم في الإطار السابق. يتسبب هذا في ظهور ظلال ما لم يتم اكتشافها: إحدى الطرق هي مقارنة عمق الموضع التاريخي بقيم العمق في جوار البكسل الحالي. [ 4 ] [ 5 ] يمكن أن يكون اللون مفيدًا أيضًا للتحقق من صحة بيانات البكسل التاريخية، إذ قد يشير التغير المفاجئ في اللون إلى ظروف إضاءة جديدة أو سرعة بكسل غير صحيحة. [ 1 ]
من عيوب تقنية TSSAA أنها لا تعمل بكفاءة مع الأجسام الشفافة أو الجسيمات أو الانعكاسات، لأنها قد تُنتج متجهات سرعة غير صحيحة. [ 1 ] في حالة الشفافية، يعود ذلك إلى أنه لا يُمكن عادةً تخزين سوى متجه سرعة واحد لكل بكسل. [ 4 ] يُمكن استخدام تقنية التمويه لمحاكاة العتامة، وهي تقنية تُعرف باسم شفافية الشاشة الشبكية ، [ 6 ] والتي تعمل مع تقنية TSSAA ويتم تنعيمها بمرور الوقت بواسطتها. [ 5 ]
مقارنة بالأساليب الأخرى
يُعدّ التشويش والضبابية من عيوب تقنية TSSAA، مع إمكانية تقليلهما بشكل ملحوظ عند تطبيقها بشكل صحيح. [ 1 ] تتطلب تقنية TSSAA ضبطًا أكثر دقةً خاصًا بمحرك اللعبة واللعبة مقارنةً بأساليب منع التعرج الأخرى لتحقيق نتائج مقبولة؛ وقد يؤدي سوء ضبطها إلى تفاقم مشاكلها بشكل كبير في بعض الحالات. [ 1 ] [ 4 ]
تُعتبر تقنية أخذ العينات الفائقة بالقوة الغاشمة (العرض بدقة أعلى ثم تقليل حجم العينة)، والتي تُعتبر المعيار الذهبي للتنعيم المكاني للتشويش، [ 7 ] مكلفة للغاية مقارنةً بتقنية TSSAA، التي يمكنها إنتاج نتائج مماثلة في العديد من الحالات. [ 1 ]
لا تعمل تقنية منع التعرج متعدد العينات (MSAA)، التي كانت سابقًا الطريقة الأكثر شيوعًا لمنع التعرج المكاني في الوقت الفعلي، بكفاءة مع التظليل المؤجل ، وهو أمر ضروري لعدد من تقنيات العرض الشائعة. وللتغلب على هذا القيد، طُوّرت عدة طرق لمعالجة ما بعد المعالجة لمنع التعرج، مثل منع التعرج التقريبي السريع (FXAA) ومنع التعرج المورفولوجي (MLAA). قد تعاني هذه الطرق من ضعف الاستقرار الزمني، مما قد يتسبب في ظهور تشوهات وميضية. [ 1 ] [ 7 ] وبشكل عام، تُقلل تقنية منع التعرج TSSAA من التعرج بشكل أفضل من هذه الطرق، وتتميز باستقرار زمني أعلى، كما أنها تعمل مع التظليل المؤجل. [ 1 ]
تعتمد تقنية أخذ العينات الفائقة بالتعلم العميق (DLSS)، التي طورتها شركة Nvidia ، على مبادئ مشابهة لتقنية TSSAA. وكما هو الحال في TSSAA، تستخدم DLSS معلومات من الإطارات السابقة لإنتاج الإطار الحالي. ولكن على عكس TSSAA، لا تقوم DLSS بأخذ عينات من كل بكسل في كل إطار، بل تأخذ عينات من بكسلات مختلفة في إطارات مختلفة، وتستخدم البكسلات التي تم أخذ عينات منها في الإطارات السابقة لملء البكسلات غير المأخوذة منها عينات في الإطار الحالي. تستخدم DLSS التعلم الآلي لدمج العينات في الإطار الحالي والإطارات السابقة، ويمكن اعتبارها تطبيقًا متقدمًا لتقنية TSSAA. [ 8 ]
التداخل الزمني

التعريف التقليدي لتقنية TAA هو إزالة التشويه الزمني. [ 1 ] تجمع الصورة الضوء على مدى فترة زمنية تُسمى التعريض . قد ينتج عن ذلك ظهور ضبابية الحركة على الأجسام المتحركة ، وهو تأثير مرغوب فيه أحيانًا. في رسومات الحاسوب، غالبًا ما تُعرض الصور في لحظة زمنية واحدة، متجاهلةً تأثيرات الحركة، وذلك للتسهيل. ينتج عن ذلك التشويه الزمني: قد تبدو الأجسام المتحركة وكأنها تقفز أو تومض بين الإطارات مع تغير موضعها. يمكن تخفيف هذا التأثير، ولكن لا يمكن إزالته تمامًا، باستخدام شاشة ذات معدل تحديث أعلى ، وزيادة معدل الإطارات ليتوافق مع معدل التحديث. هناك نهج آخر، مشابه لتقنية أخذ العينات الفائقة المكانية ، وهو محاكاة ضبابية الحركة من خلال عرض لحظات زمنية متعددة، ودمجها في كل إطار. [ 2 ]
يُعدّ التداخل الزمني نتيجةً لنظرية أخذ العينات في معالجة الإشارات: لتجنبه، يجب أخذ عينات من الإشارة بمعدل لا يقل عن ضعف أعلى تردد موجود فيها. [ 9 ] [ 10 ] ومن أمثلة التداخل الزمني ظاهرة عجلة العربة ، حيث قد تبدو الأجسام الدوارة وكأنها تتحرك ببطء، أو تتوقف، أو تنعكس. [ 10 ]
يمكن أن يؤثر التداخل الزمني أيضًا على الأفلام والفيديوهات. يؤثر سلوك غالق نظام أخذ العينات (الكاميرا) بشكل كبير على التداخل، لأن دالة نافذة التعريض (شكلها مع مرور الوقت) تحدد مدى دقة تحديد نطاق إشارة الصورة قبل أخذ العينات. يمكن اختيار دوال نافذة مختلفة لتقليل التداخل الزمني. [ 10 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 يانغ، لي؛ ليو، شي تشيو؛ سالفي، ماركو (13 يونيو 2020). "دراسة استقصائية لتقنيات التنعيم الزمني" (ملف PDF) . منتدى رسومات الحاسوب . 39 (2): 607-621 . doi : 10.1111/cgf.14018 . ISSN 0167-7055 . S2CID 220514131 - عبر وايلي.
- 1 2 هيوز، جون ف. (2014). رسومات الحاسوب: المبادئ والتطبيق (ملف PDF) (الطبعة الثالثة ). أديسون-ويسلي . الصفحات 980-983 . ISBN 978-0-321-39952-6.
- ↑ https://worldoftanks.eu/en/news/general-news/update-99-graphic-changes/
- 1 2 3 4 5 6 7 كاريس، برايان (11 أغسطس 2014). "المعالجة الفائقة الزمنية عالية الجودة" (ملف PDF) . التطورات في العرض في الوقت الحقيقي في الألعاب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 نوفمبر 2025 .
- 1 2 3 4 5 زياد بركات "المعالجة الزمنية المضادة للتشويش - خطوة بخطوة" .
- ↑ إندرتون، إي؛ سينتورن، إي؛ شيرلي، ب؛ لوبك، د (2011). "الشفافية العشوائية" (ملف PDF) . معاملات IEEE في مجال التصور ورسومات الحاسوب . 17 (8): 1036-1047 . doi : 10.1109/TVCG.2010.123 . ISSN 1077-2626 .
- 1 2 خيمينيز، خورخي؛ غوتيريز، دييغو؛ يانغ، جيسون؛ وآخرون . (2011-08-07). "أساليب الترشيح للتنعيم في الوقت الحقيقي" (ملف PDF) . دورات ACM SIGGRAPH 2011. ACM: 1-329 . doi : 10.1145/2037636.2037642 . ISBN 978-1-4503-0967-7.
- ↑ إدوارد ليو، إنفيديا "DLSS 2.0 - إعادة بناء الصور للعرض في الوقت الحقيقي باستخدام التعلم العميق"
- ↑ جرانت، سي. (1985). "التكامل التحليلي المكاني والزماني للتنعيم متعدد السطوح في الفضاء الرباعي" . رسومات الحاسوب SIGGRAPH ، 19(3):79-84
- 1 2 3 Tessive, LLC (2010). "شرح فني لمرشح الوقت"
- خوارزميات منع التعرج
