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一键提高游戏帧数到底是什么魔法?

石叶
业界 2021-01-27
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最近NVIDIA公布了新的一批将支持DLSS技术的游戏,如《使命召唤:战区》《先驱者》《暗影火炬城》等。

尤其是《使命召唤:战区》支持DLSS的消息,让不少玩家兴奋不已。之前的《使命召唤:冷战》在开启DLSS之后,帧数得到了极大的提升,玩家们希望在《战区》上也能看到同样的提升。

DLSS关闭(左)和开启(右)的帧数对比

《使命召唤:战区》支持多达150名玩家同场竞技,巨大的地图规模会给显卡带来不小的压力。作为一款竞技性很强的多人射击游戏,游戏中流畅、稳定的帧数是尤为重要的,在激烈的战斗中一点点的卡顿带来的可能是生与死的差别。

过去很多玩家会为了得到高帧数而用低特效进行游戏,这不但影响了游戏的整体体验,也无法根本的解决问题。对于一些玩家来说,即使降低画质,帧数可能仍不理想。但借助DLSS,60帧的流畅游戏并不困难,突破100 帧的丝滑画面也完全有可能实现,更重要的是,画面的损失非常小。

其实不仅仅是多人游戏,单机游戏的体验也能通过DLSS得到很大的提升。比如让无数硬件翻车的《赛博朋克2077》,在RTX显卡上基本都能得到不错的游戏体验,这和游戏支持DLSS有很大的关系。想要在这款游戏中体验稳定的60帧,开启DLSS几乎是必须的。

对于一款游戏来说,支持DLSS几乎可以看作一种游戏优化手段,是提升游戏帧数最方便也最快捷的一种方式。因此有的玩家表示,所有对性能需求较高的游戏都应该支持DLSS。

DLSS受到玩家们追捧的另一个关键因素是,它在大幅提升游戏的帧数,却很少损失游戏的画质,仿佛打破了画质和帧数不可兼得的铁律,以至于很多人用魔法、黑科技来形容DLSS。

当然帧数肯定不是凭空变出来的,DLSS的神奇要归功于强大的AI技术。

DLSS的全称是深度学习超级采样,是NVIDIA RTX系列显卡独有的一种技术。之前你可能见过有人用AI技术来修复老照片和老视频,和这差不多,DLSS的原理是先在一个较的低分辨率下渲染游戏画面,再利用AI技术来将这个画面修复为更高分辨率的图像。

RTX30系显卡更新了第三代Tensor Core(张量计算核心),对于DLSS技术还有更好的表现

首先,NVIDIA会利用超级电脑来训练这个AI,让AI不断练习将低分辨率的图像修复为高清图像,然后和预渲染的超高清16K参照图进行对比,将修复结果中的不足将反馈给AI,并进行优化。就这样进行无数次的练习,最终AI生成的图像和原生图像已经非常的接近。

训练完成后的AI被交付到玩家手里。在游戏运行过程中,AI会通过分析几帧之前的高分辨率画面来预测之后的画面,再对照当前的低分辨率画面生成细节,决定每个像素点周围新生成像素的颜色,就这样低分辨率画面变成了精美的高分辨率画面。DLSS可以实现4倍像素的超采样,意思是每4个像素中有3个是通过超采样生成,可将540p的画面提升到1080p,将1080P的画面提升到4K。

240P的超低分辨率经过DLSS处理得到的画面,@2kliksphilip

超级性能模式下的DLSS甚至还支持9倍的像素采样,可以将1080P画面升格到8K。这是目前极少数能够实现8K游戏的方案之一。

通过这样一个方案,DLSS给玩家带去的最明显的实惠,是游戏帧率的显著提升。因为GPU渲染的分辨率实际要比屏幕显示的分辨率低几档,计算的压力大大减少,而有更多的性能来让游戏运行得更加流畅,根据游戏的不同能提升十几帧到几十帧不等。

同时DLSS也带有一部分抗锯齿的功能,让游戏画面变得细腻,在一些情况下反而还能够改善画面中的画面模糊和撕裂的情况。

最新版的DLSS提供了多个模式,可以让玩家根据自身的需要进行调节。质量模式下的游戏画质和原生画质几乎无法分辨,有时候甚至比原生的画面更细致。

如果帧数仍达不到要求,可以选择平衡模式和性能模式,此时的画面在一些细节上会产生略微的模糊,但因为游戏中玩家始终在移动中,实际上对游戏体验的并不大,尤其是换来了帧数的明显提升,是相当划算的。

@Digital Foundry

总之,DLSS能让帧数差的游戏变得可玩,让帧数可玩的游戏变得更好。正因为DLSS如此的好用,这几个月一直有传言称,任天堂将发布Switch主机的升级版,其中最大的提升就是支持了DLSS技术。

作为一款主机,Switch最大的短板在于性能的不足,在运行一些大型游戏比如《巫师3》《德军总部:新血脉》等游戏时,不但分辨率经常达不到720P,而且帧数也总是不稳定,这还是在游戏画质很低的前提下。

Digital Foundry还专门为此进行了测试,在PC上模拟Switch版游戏的分辨率和低特效设置,尝试DLSS技术可能对游戏产生的影响。

结果显示即使是最低画质,利用DLSS从360P提升到720P的游戏画面依然比Switch上的原生720P画质更好,而360P对于Switch也是一个比较低的分辨率,理应能够得到更稳定的帧数。

因此在理论上,加上DLSS确实能够让Switch游戏得到更好的画质和更高的帧数,这也是为什么很多玩家们会希望这样的传言成真。

当然并没有任何证据表明任天堂有类似的计划,但这至少说明了DLSS的作用,以及在未来的很多可能性。

我们正在进入游戏的次时代,未来的游戏画面会上升一个台阶,但同时很多玩家并没有能够流畅运行这些游戏的设备,而游戏主机的性能也捉襟见肘。

DLSS也许是缓解这个矛盾的关键技术,未来我们可能越来越多的用到这个技术。据报道,微软和索尼也都有意为次时代主机研发类似DLSS的AI超级采样技术,而作为首先应用这一技术的NVIDIA,显然走在了行业的前面。

DLSS在去年已经发布的DLSS的2.0版本,比第一代有了很大的提升。针对画面模糊、撕裂等问题都得到了很好的解决,显示效果越来越接近原生的画面。

同时DLSS 2.0不再需要针对每个游戏单独训练AI,一个AI就可以处理所有的游戏,这也使得DLSS更容易推广和普及到更多的游戏中。

今天的DLSS仍然相当的年轻,NVIDIA也在继续的优化这项技术,随着研究的深入,DLSS技术会越来越好用,越来越普遍。

最棒的是,新的AI模组只需要通过软件更新就可以立刻应用到所有RTX显卡上,在硬件不变的情况下,就能明显的提升游戏的体验,也许一个更新就能让原本卡顿的游戏流畅起来。因此在理论上,这项技术的发展能够延长硬件的使用寿命,减低游戏的准入门槛。

相信未来会有更多的玩家能够享受特效全开带来的视觉震撼,而不是一进游戏就习惯性的关掉它们。4K 60帧、8K游戏不再是高不可攀的目标,极少数人的私人玩具,而是多数人都能享受的标准体验。那才是我心目中的次世代。



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作者:石叶
这个人很懒,什么都没留下
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