2. 디지털 구현으로 발생하는 계단현상
PC 및 온라인 게임에서 주인공이나 주변 사물 및 건물 등에서 흔히 볼 수 있는 거친 면의 계단현상 (앨리어싱, Aliasing)은 일반 PC 환경에서도 어렵지 않게 찾아볼 수 있다. PC에서 발생하는 계단현상은 PC가 디지털 신호체계를 이용하기 때문이다.
PC는 익히알고 있듯이 0과1의 신호체계를 이용해 정보를 전달하며, 숫자를 세듯이 정확한 값을 이용해 연산이 이루어진다. 연속되고 측정이 어려운 것을 표현하는 아날로그와는 반대의 성격을 갖는다.
픽셀은 디지털 이미지의 더 이상 쪼개지지 않는 점을 의미
컴퓨터에서 보여지는 이미지는 비트맵 (Bitmap)을 이용해 표현하며, 비트맵은 0과 1로 이루어진 격자 (Grid)이고 이 격자를 컴퓨터가 픽셀로 (Pixel)로 변환해 컴퓨터의 글자 또는 이미지를 표현한다. 픽셀이 집합되어 비트맵을 구성하며, 각 픽셀은 컴퓨터 메모리의 비트 (Bit)에 대응되고 0과 1의 비트가 켜고 꺼지는 반복을 통해 여러 개의 점을 조합하고 정보를 표현한다.
픽셀은 디지털 이미지의 더 이상 쪼개지지 않는 점을 의미하며, 화소와도 같은 말로 쓰인다. 디지털 화면의 단위로 표현할 수 있는 가장 작은 점도 픽셀이며, 컴퓨터 모니터의 해상도는 픽셀의 조합으로 매우 작은 사각형의 점인 픽셀이 모여 구현된다.
우리가 모니터에서 흔히 사용하는 표현인 해상도는 가로 x 세로 픽셀의 조합으로 이루어지며, 23인치 이상의 모니터가 지원하는 1920x1080과 2560x1440 해상도는 각각 2,073,600 픽셀과 3,686,400 픽셀로 표현할 수 있다.
배틀필드 3 게임 화면 (안티앨리어싱 미적용 화면)
서로 다른 색상의 픽셀로 구성된 게임 그래픽 (포토샵 3200% 확대)
디지털에서 색채 및 명함 표현에는 많은 정보와 여러 개의 점 (픽셀)이 필요하다. 화면에서 이미지나 글자 등을 확대해본 경험이 있을 것인데 이때 다각형으로 된 픽셀을 볼 수 있다. 디지털 이미지는 픽셀로 표현되고 픽셀의 크기로 인해 고유의 단층 또는 매끄럽지 못한 이미지가 나타나는데 이를 앨리어싱 (Aliasing) 즉 계단현상이라고 말한다.
텍스트에도 앨리어싱 발생
컴퓨터는 비트맵 이미지 방식을 이용해 픽셀을 최소 단위로 이미지를 표현하는데 이미지와 마찬가지로 텍스트 즉 글자 역시 앨리어싱 현상이 발생된다.
안티앨리어싱은 보다 사실적인 환경과 부드러운 이미지 표현
안티앨리어싱 (AA, Anti-Aliasing)은 이와 같은 앨리어싱 (계단현상)을 부드럽게 처리해 줄이는 방법으로 일반적으로 배경색과 이미지 색상의 중간 색상을 단계적으로 채워 부드럽게 만들어주는 기술이다. 앨리어싱은 명도 및 색 대비가 심할 경우 그 차이가 더 크게 나타난다.
그러나 앨리어싱은 이미지나 글자를 보다 눈이 보기 편안하고 자연스럽게 만들어주는 대신 사양이 낮은 시스템과 그래픽카드에 적용할 경우 프레임 저하를 가져오는 원인 중 하나이며, 일정 수준의 성능이 요구된다.
이는 안티앨리어싱 처리시 픽셀 부분을 채울 때 더 많은 픽셀이 추가되고 특히 화려한 게임일수록 더 많은 색 차이가 발생해 이를 보정하기 위해서는 엄청난 연산작업이 필요해지기 때문이다.
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