什么是TAA？

TAA的原理借用SSAA的思想，SSAA在一个像素点上采样多个点提高采样率，最后加权平均。不同于SSAA在一帧中对一个像素点一次性采样多个点，TAA把对一个像素的采样过程均摊到多帧中，在当前帧结合先前的历史帧数据实现对一个像素点的多次采样

Jitter

为了抗锯齿，TAA的思想在于略微抖动相机(抖动uv)，再将当前帧和前一帧混合。因此抖动算法的好坏会极大影响抗锯齿的效果，而影响TAA的好坏在于其随机抖动的偏移值是否均匀。为了得到更好的抗锯齿效果，这里抖动的选择并不是随机/伪随机序列，而是采用低差异序列，因为低差异序列有着更快的收敛速度和更高的画面质量

目前TAA最常用的是Halton(2,3)序列

具体来说是取Halton(2,3)序列的前八个采样点，这也是UE的做法。不过PlayDead提到过16个采样的效果更好

实现
抖动不在shader里实现，而是在render pass中改相机的裁剪矩阵

这里提供常量offset和生成多种Halton序列多种方法

混合

抖动之后，就需要将当前帧和前一帧混合来抗锯齿。这里混合方法很简单，就是普通的插值

需要注意的是混合的时机

实现
虽然进行多帧混合效果会更好，但为了避免更高的性能损耗，还是只对两帧进行混合

采用类似DX12的交换链的方法，只开辟两个缓冲区，在每一帧间交换它们，也能达到混合效果

随后利用lerp，将当前帧和前一帧按一定比例α混合。α值越高，画面抖动越明显

鬼影

Motion Vector

目前的效果在绝对静止的环境下没有问题，但当相机或物体运动起来，就会出现鬼影现象，这是因为采样时很可能前一帧和后一帧中，场景中同一点在屏幕上可能会有不同的位置，为了得到绝对正确的数据，需要对采样点重投影，也就是计算上一帧采样点的位置。但这只能解决物体不动，相机运动的情况，当两者同时运动，需要用Motion Vector贴图来记录物体在屏幕空间中的位置的变化，借此来还原物体在上一帧屏幕空间中的位置。Motion Vector贴图对精度有比较高的要求，一般采用RG16的格式存储。下图是笔者实现的Motion Vector效果

新的一帧里会暴露前一帧被遮挡的面元，而当前fragment在上一帧的位置是被别的物体覆盖，所以上一帧的错误的颜色就会混合至当前帧

解决方案：基于当前帧某个3x3的uv区域来截断历史帧的目标像素的的颜色值，让其偏差不要太大，目前流行的有三种算法clamp、clip、VarianceClip

Clamping

对历史帧和当前帧颜色进行对比，将历史帧颜色 clamp 在合理的范围内

这种方法比较省，但效果不算太好，因为历史帧和当前帧的混合系数需要尽量低（最好在0.1左右）。但系数过低，会导致鬼影愈加严重；系数过高呢，抗锯齿效果会削弱

Clip

与clamp不同的是，clip用到了插值的思想。同样依然先计算九个像素的AABB颜色，判断历史帧的像素颜色值是否在该AABB范围内，在就直接用；不在则先进行AABB的平均颜色值，将历史帧颜色值和该颜色值相连，得到连线上的交点，使用交点处的颜色值作为插值因子

VarianceClip

锐化

TAA的结果比较模糊，模糊的反向其实是锐化，为此可以在最后对结果进行锐化

half3 sourceColor = GetSourceColor(uv_unJittered);
half3 sourceColorTL = GetSourceColor(uv_unJittered - _sourceTexSize.zw * 0.5f);
half3 sourceColorBR = GetSourceColor(uv_unJittered + _sourceTexSize.zw * 0.5f);
half3 corners = 4.f * (sourceColorTL + sourceColorBR) - 2.f * sourceColor;
sourceColor += (sourceColor - (corners * 0.1666667f)) * 2.718282 * _Sharpness;