能否通过渲染矢量画面，从根本上解决游戏锯齿问题？
我们来聊聊游戏里的“锯齿”，以及是不是渲染矢量画面就能一劳永逸地解决这个问题。
先得明白，你说的“锯齿”，在游戏领域通常指的是“锯齿效应”（Aliasing）。当你仔细观察电脑屏幕上的图像时，会发现那些原本应该是平滑的曲线或者斜线，在低分辨率下会被“切割”成一连串的、像素化的阶梯状边缘，就像一把钝锯子在切割一样，所以叫锯齿。这就像你用一块块小方块去拼凑一个圆形，无论你怎么努力，边缘都无法做到完美的圆滑，总会显露出方块的痕迹。
为什么会产生锯齿？
这根本原因在于数字图像的本质。我们屏幕上的图像是由一个个叫做“像素”的小点组成的，每个像素都有自己的颜色。当游戏中的3D模型被渲染成2D图像时，就需要将连续的三维空间中的几何形状“离散化”成这些离散的像素。
你可以想象一下，一个完美的斜线，在屏幕上只能用一系列排成斜线的像素来表示。如果这条斜线经过的像素越多，它看起来就越平滑；但如果它穿过的像素很少，或者正好在两个像素的边界上“擦肩而过”，就会出现断层，形成锯齿。
那么，渲染矢量画面能从根本上解决这个问题吗？
答案是：不能，至少在目前绝大多数主流游戏的渲染方式下，不能完全从根本上解决。
这里需要区分一下矢量图形（Vector Graphics）和栅格图形（Raster Graphics）。
栅格图形（Raster Graphics）：就像我们前面说的，由像素组成的图像。数码相机拍的照片、我们屏幕上看到的大部分图像都是栅格图形。它的优点是能够表现非常细腻的色彩过渡和纹理，缺点是放大后会失真（出现像素块），锯齿就是其中的一种表现。
矢量图形（Vector Graphics）：它不是由像素组成的，而是由数学公式来描述图形的形状、位置、颜色等属性。例如，一条直线可以用“从点A到点B，颜色为蓝色”来表示；一个圆可以用“圆心在O点，半径为R，颜色为红色”来表示。
矢量图形的“天生优势”：
正是因为矢量图形是基于数学描述的，所以它有一个非常巨大的优势：无论你如何放大或缩小，它的边缘都是绝对平滑的。 这就是为什么很多Logo、图标、插画（比如Adobe Illustrator制作的文件）或者一些早期的2D游戏（如《Pong》、《Space Invaders》）能够保持清晰锐利的原因。放大再放大，线条依旧光滑如初，没有像素化的痕迹，也就自然没有锯齿。
为什么主流3D游戏不完全使用矢量渲染？
虽然矢量图形在理论上能提供无锯齿的边缘，但在复杂、实时的3D游戏渲染中，它面临着巨大的挑战：
1. 复杂度的计算量： 现代3D 游戏中的场景极其复杂，包含数百万甚至数十亿个多边形（这些多边形是构成3D模型的基本单元）。如果完全用数学公式来描述和实时渲染这些复杂的几何体，然后将其投影到屏幕上，所需的计算量将是天文数字，远远超出现有硬件的能力。想象一下，要实时计算一个非常复杂的3D模型表面上无数条斜线的精确像素位置，光是这一个步骤就足以让任何显卡崩溃。
2. 纹理和光照的表现： 游戏不仅仅是形状，还有材质、纹理、光影效果。这些细节通常是通过“纹理贴图”（Texture Mapping）来实现的，纹理本身就是栅格图像。将这些精美的纹理应用到平滑的矢量形状上，然后进行复杂的3D光照计算，再将其投影到屏幕上的像素点，这个过程的计算量同样是巨大的。如果完全抛弃纹理，只用纯粹的矢量线条和填充色来渲染3D场景，画面会显得非常“卡通”或者“工程图”风格，失去真实感和表现力。
3. 屏幕的本质： 最终，无论画面内容是如何生成的，它都要显示在由像素组成的屏幕上。即使我们用矢量方式生成了完美的几何信息，在最后一步，也必须将其“栅格化”成屏幕上的像素点。在这个栅格化（Rasterization）的过程中，如果处理不当，依然会产生锯齿。
所以，游戏是怎么“对抗”锯齿的？
既然无法完全抛弃栅格化的过程，现代游戏渲染就在优化栅格化过程上下功夫，让产生的锯齿尽可能不显眼。这就是各种抗锯齿（AntiAliasing，简称 AA）技术的由来。它们并不是让画面变成纯矢量，而是模拟矢量图形的平滑效果：
多重采样抗锯齿（MSAA Multisample AntiAliasing）：这是最经典也最常用的技术之一。它在渲染一个像素时，不是只计算一次，而是会“预先”在像素的内部进行多次采样，判断边缘到底覆盖了多少比例的像素。然后根据这些采样结果，用更平滑的方式混合颜色，从而削弱像素化的边缘。你可以想象成，在正式决定一个像素的最终颜色之前，先在这个像素的“小区域”里做一些更精细的“平均计算”。
快速近似抗锯齿（FXAA Fast Approximate AntiAliasing）：这是一种基于图像后处理的技术，它在画面渲染完成后，直接在屏幕上的图像上进行分析，找到那些看起来像锯齿的边缘，然后通过平滑处理来模糊它们。FXAA 的计算量很小，但效果通常不如 MSAA 精致，有时会牺牲一些画面清晰度。
深度学习超级采样（DLSS Deep Learning Super Sampling） 和 时间和空间重构抗锯齿（TAA Temporal AntiAliasing）：这些是更现代、更复杂的技术。TAA 会利用前一帧的画面信息来帮助当前帧的抗锯齿，因为它考虑到时间维度，可以更有效地处理动态物体的锯齿。DLSS 则更是借助 AI 来进行超采样和图像重建，在提升帧率的同时，也能带来很好的抗锯齿效果。
总结一下：
用渲染矢量画面“从根本上”解决游戏锯齿？理论上，矢量图形的数学描述方式确实能避免像素化带来的锯齿。但 对于目前主流的、追求真实感和复杂度的3D游戏来说，完全抛弃栅格化和纹理，只用纯矢量渲染是不现实的，因为计算量、纹理表现以及屏幕本身的像素化显示原理都构成了巨大的障碍。
所以，游戏厂商们走的是另一条路：在栅格化渲染的基础上，运用各种巧妙的抗锯齿技术（如MSAA、FXAA、TAA、DLSS等）来尽可能地模拟矢量图形的平滑感，减少或隐藏锯齿的出现。 这不是从“无锯齿”的根源上解决，而是“看不见”或者“不明显”的解决，是在现实硬件限制下，最有效的权衡之道。
这就像你没办法让沙粒组成一个完全光滑的曲面，但你可以通过精细的堆积和研磨，让它看起来非常接近光滑。游戏抗锯齿技术做的就是类似的事情。
先得明白，你说的“锯齿”，在游戏领域通常指的是“锯齿效应”（Aliasing）。当你仔细观察电脑屏幕上的图像时，会发现那些原本应该是平滑的曲线或者斜线，在低分辨率下会被“切割”成一连串的、像素化的阶梯状边缘，就像一把钝锯子在切割一样，所以叫锯齿。这就像你用一块块小方块去拼凑一个圆形，无论你怎么努力，边缘都无法做到完美的圆滑，总会显露出方块的痕迹。
为什么会产生锯齿？
这根本原因在于数字图像的本质。我们屏幕上的图像是由一个个叫做“像素”的小点组成的，每个像素都有自己的颜色。当游戏中的3D模型被渲染成2D图像时，就需要将连续的三维空间中的几何形状“离散化”成这些离散的像素。
你可以想象一下，一个完美的斜线，在屏幕上只能用一系列排成斜线的像素来表示。如果这条斜线经过的像素越多，它看起来就越平滑；但如果它穿过的像素很少，或者正好在两个像素的边界上“擦肩而过”，就会出现断层，形成锯齿。
那么，渲染矢量画面能从根本上解决这个问题吗？
答案是：不能，至少在目前绝大多数主流游戏的渲染方式下，不能完全从根本上解决。
这里需要区分一下矢量图形（Vector Graphics）和栅格图形（Raster Graphics）。
栅格图形（Raster Graphics）：就像我们前面说的，由像素组成的图像。数码相机拍的照片、我们屏幕上看到的大部分图像都是栅格图形。它的优点是能够表现非常细腻的色彩过渡和纹理，缺点是放大后会失真（出现像素块），锯齿就是其中的一种表现。
矢量图形（Vector Graphics）：它不是由像素组成的，而是由数学公式来描述图形的形状、位置、颜色等属性。例如，一条直线可以用“从点A到点B，颜色为蓝色”来表示；一个圆可以用“圆心在O点，半径为R，颜色为红色”来表示。
矢量图形的“天生优势”：
正是因为矢量图形是基于数学描述的，所以它有一个非常巨大的优势：无论你如何放大或缩小，它的边缘都是绝对平滑的。 这就是为什么很多Logo、图标、插画（比如Adobe Illustrator制作的文件）或者一些早期的2D游戏（如《Pong》、《Space Invaders》）能够保持清晰锐利的原因。放大再放大，线条依旧光滑如初，没有像素化的痕迹，也就自然没有锯齿。
为什么主流3D游戏不完全使用矢量渲染？
虽然矢量图形在理论上能提供无锯齿的边缘，但在复杂、实时的3D游戏渲染中，它面临着巨大的挑战：
1. 复杂度的计算量： 现代3D 游戏中的场景极其复杂，包含数百万甚至数十亿个多边形（这些多边形是构成3D模型的基本单元）。如果完全用数学公式来描述和实时渲染这些复杂的几何体，然后将其投影到屏幕上，所需的计算量将是天文数字，远远超出现有硬件的能力。想象一下，要实时计算一个非常复杂的3D模型表面上无数条斜线的精确像素位置，光是这一个步骤就足以让任何显卡崩溃。
2. 纹理和光照的表现： 游戏不仅仅是形状，还有材质、纹理、光影效果。这些细节通常是通过“纹理贴图”（Texture Mapping）来实现的，纹理本身就是栅格图像。将这些精美的纹理应用到平滑的矢量形状上，然后进行复杂的3D光照计算，再将其投影到屏幕上的像素点，这个过程的计算量同样是巨大的。如果完全抛弃纹理，只用纯粹的矢量线条和填充色来渲染3D场景，画面会显得非常“卡通”或者“工程图”风格，失去真实感和表现力。
3. 屏幕的本质： 最终，无论画面内容是如何生成的，它都要显示在由像素组成的屏幕上。即使我们用矢量方式生成了完美的几何信息，在最后一步，也必须将其“栅格化”成屏幕上的像素点。在这个栅格化（Rasterization）的过程中，如果处理不当，依然会产生锯齿。
所以，游戏是怎么“对抗”锯齿的？
既然无法完全抛弃栅格化的过程，现代游戏渲染就在优化栅格化过程上下功夫，让产生的锯齿尽可能不显眼。这就是各种抗锯齿（AntiAliasing，简称 AA）技术的由来。它们并不是让画面变成纯矢量，而是模拟矢量图形的平滑效果：
多重采样抗锯齿（MSAA Multisample AntiAliasing）：这是最经典也最常用的技术之一。它在渲染一个像素时，不是只计算一次，而是会“预先”在像素的内部进行多次采样，判断边缘到底覆盖了多少比例的像素。然后根据这些采样结果，用更平滑的方式混合颜色，从而削弱像素化的边缘。你可以想象成，在正式决定一个像素的最终颜色之前，先在这个像素的“小区域”里做一些更精细的“平均计算”。
快速近似抗锯齿（FXAA Fast Approximate AntiAliasing）：这是一种基于图像后处理的技术，它在画面渲染完成后，直接在屏幕上的图像上进行分析，找到那些看起来像锯齿的边缘，然后通过平滑处理来模糊它们。FXAA 的计算量很小，但效果通常不如 MSAA 精致，有时会牺牲一些画面清晰度。
深度学习超级采样（DLSS Deep Learning Super Sampling） 和 时间和空间重构抗锯齿（TAA Temporal AntiAliasing）：这些是更现代、更复杂的技术。TAA 会利用前一帧的画面信息来帮助当前帧的抗锯齿，因为它考虑到时间维度，可以更有效地处理动态物体的锯齿。DLSS 则更是借助 AI 来进行超采样和图像重建，在提升帧率的同时，也能带来很好的抗锯齿效果。
总结一下：
用渲染矢量画面“从根本上”解决游戏锯齿？理论上，矢量图形的数学描述方式确实能避免像素化带来的锯齿。但 对于目前主流的、追求真实感和复杂度的3D游戏来说，完全抛弃栅格化和纹理，只用纯矢量渲染是不现实的，因为计算量、纹理表现以及屏幕本身的像素化显示原理都构成了巨大的障碍。
所以，游戏厂商们走的是另一条路：在栅格化渲染的基础上，运用各种巧妙的抗锯齿技术（如MSAA、FXAA、TAA、DLSS等）来尽可能地模拟矢量图形的平滑感，减少或隐藏锯齿的出现。 这不是从“无锯齿”的根源上解决，而是“看不见”或者“不明显”的解决，是在现实硬件限制下，最有效的权衡之道。
这就像你没办法让沙粒组成一个完全光滑的曲面，但你可以通过精细的堆积和研磨，让它看起来非常接近光滑。游戏抗锯齿技术做的就是类似的事情。
网友意见
你真以为游戏模型不是矢量的？
游戏画面当中的锯齿其实根据其产生的原因不同，包含几个类别：
1. 显示设备分辨率造成的锯齿
比如红白机的画面，本身输出分辨率就那样，无论如何都是有锯齿的。（当然如果将其显示为一个图标的大小，估计就看不太出来了）
2. 建模面数不够造成的锯齿
比如在FF7原版当中的爱丽丝是长这样的：
而在FF7R当中的爱丽丝是长这样的：
当然这种差别其实包含了很多要素，但是首先就是建模精度上的巨大区别。PS2时代一个人物最多也就上千个三角面，但是如今已经可以高达百万，甚至千万面。
3. 贴图精度不够造成的锯齿
由于游戏用贴图目前均为点阵图，其自身分辨率是有限的。目前的游戏主流贴图尺寸一般在2K x 2K分辨率以内，一些小物件非重点物件的贴图则更小，一般512 x 512左右还可能是多个图合用一张的。因此当距离近到一定程度导致屏幕上渲染的分辨率大于贴图本身的分辨率比较多时，就会出现锯齿现象。
上图中右侧的纹饰就是这样的例子。因为这是一个场景道具且为次要道具，其贴图的分辨率是比较小的。因此当镜头靠得很近的时候，就会因为贴图本身分辨率不足导致锯齿。
图中的纹饰看起来比较模糊是因为GPU对贴图进行了过滤，以减弱锯齿感。但是代价就是变模糊。
4. 因为渲染算法自身造成的锯齿
比如下图当中墙壁上突出的横木（不知道建筑学术语叫啥，欢迎评论区补充）下侧的阴影，这个阴影就有明显的锯齿感。
这是由于阴影计算的算法本身导致的。与模型和贴图的精度并没有直接关系。
同样类型且很常见的锯齿还有高光锯齿，就是游戏当中金属等高反射材质上的高光部分的锯齿。这个同样是由渲染算法造成的，而不是因为贴图质量或者别的什么。
因此可知，将所有贴图换成矢量图，且不论性能问题，最有帮助的也只是上面第三类：贴图精度造成的锯齿问题。然而解决这个问题其实还有更为简单的方法：增加贴图自身的分辨率。
当然，并不是说使用矢量图就没有意义。只是，从到目前为止的计算机发展情况看来，增加存储空间的成本要远少于增加计算量。而且游戏所用贴图很多都是手绘图或者实拍图，矢量化并不容易。（相对的，字体等就是属于容易矢量化的情形）
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