多重采样是一种在计算机图形学中广泛使用的抗锯齿技术，它通过在一个像素内采集多个样本来减少图像边缘的锯齿现象。与传统的超采样不同，多重采样更高效地利用硬件资源，在保持画质的同时显著降低性能开销。这项技术最早出现在2001年的3D图形加速卡上，如今已成为现代GPU的标准功能。

游戏开发者特别喜欢多重采样抗锯齿（MSAA），因为它能在不牺牲太多帧率的情况下让画面更平滑。MSAA主要针对几何边缘的锯齿，对纹理内部的锯齿效果有限。当角色快速移动时，普通抗锯齿可能会出现闪烁，而MSAA能有效缓解这个问题。许多3A游戏在画质设置中都提供2x、4x甚至8x的多重采样选项。

实现原理上，多重采样会为每个像素存储多个深度和颜色值。当渲染三角形边缘时，GPU会判断哪些样本落在多边形内部，然后对这些样本进行着色计算。这种部分着色的方式比全屏超采样节省了大量计算资源。有趣的是，MSAA对显存带宽的需求会随着采样数增加而线性增长，但计算量并不会成倍上升。

VR设备特别依赖高质量的抗锯齿技术，因为用户的眼睛距离屏幕只有几厘米。Oculus和HTC Vive等头显普遍采用4x MSAA来消除令人分心的锯齿。实验表明，低于2x采样的VR画面会明显增加用户的眩晕感。在移动VR领域，开发者常在画质和性能间寻找平衡，有时会采用更聪明的时序抗锯齿(TAA)与MSAA结合的方案。

实时渲染领域正在探索新一代多重采样技术。可变速率着色(VRS)允许对不同区域使用不同的采样率，比如对快速移动的物体使用较低采样。一些引擎开始尝试将MSAA与深度学习结合，用AI来重建高质量边缘。工业光魔等影视特效公司则开发了128x超采样技术，虽然速度很慢，但能生成近乎完美的静帧画面。

多重采样技术也存在一些局限性。它对延迟渲染管线的支持不够友好，因为需要保存多个深度/模板缓冲。现代游戏常用的屏幕空间反射、环境光遮蔽等后处理效果会绕过MSAA，导致这些特效边缘出现锯齿。部分引擎采用先渲染再升采样的方案，比如4K渲染输出到1080p屏幕，这实际上也是一种特殊的超采样形式。

移动端，PowerVR芯片的TBDR架构对多重采样有独特优化。通过分块渲染，可以大幅减少多重采样对带宽的消耗。ARM的Mali GPU则支持称为”CSAA”的压缩采样技术，在16x采样时实际只计算4个颜色样本。这些创新让手机游戏也能享受到高质量的抗锯齿效果，比如《原神》在旗舰手机上就支持4x MSAA。

未来多重采样可能会与光线追踪技术深度融合。Nvidia的DLSS已经展示出AI辅助采样的潜力，用少量样本重建出高质量图像。虚幻5引擎的TSR技术证明，时域采样可以替代部分空间采样工作。随着GPU架构演进，我们或许会看到更多混合采样方案，在8K分辨率时代继续追求更锐利平滑的边缘表现。