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AI渲染魔法加速光追 見證NVIDIA DLSS的奇跡時刻

   相信了解過NVIDIA GeForce RTX系列顯卡以及實時光線追蹤的玩家們一定都聽說過DLSS(Deep Learning Super Sampling)即基於AI的深度學習超級采樣)技術了吧。簡單來說,DLSS是一種通過人工智能學習來改善圖像的技術,原理和現在一些提升圖片分辨率的AI有點相似,輸入一張分辨率比較低的圖片,AI就會生成一張比較高的圖片。

  傳統的抗鋸齒技術在放大模型的情況下,使用特定算法來消除由於放大畫面物體邊緣出現的凹凸鋸齒。這種算法通常是基於某種邏輯計算模型,需要越精細的結果自然需要越強的算力,因此對GPU資源消耗較大。而DLSS通過專門的Tensor Core的深度學習方法生成圖像,不佔用畫面處理資源,支持深度學習模型的實時處理。

  DLSS工作的第一個階段即使用大量的顯卡原始輸出圖像和對應的超級計算機抗鋸齒處理過後的圖像進行訓練,經過訓練後可根據原始圖像生成超高畫質的圖像。這個過程由NVIDIA超級計算機完成,需要龐大的計算資源。模型訓練好後,NVIDIA將該模型通過驅動更新推送給玩家。

  第二個階段是玩家端通過下載和安裝NVIDIAGame Ready驅動獲取訓練完成後的超高分辨率模型,不論這個模型的參數如何改變,只需要支持每秒60幀的處理,就能以此作為最終分辨率夠獲得接近超級計算機的抗鋸齒性能,實現細膩且流暢的畫面輸出。而DLSS的機制決定了輸入的素材越多,其呈現的效果就越好。NVIDIA稱其超算正24小時不歇地進行DLSS訓練,一旦有規模成果就會通過驅動更新為顯卡賦能。也就是說隨著DLSS訓練的累積,未來DLSS的提升效果會越來越明顯。

  正因為DLSS的實裝,NVIDIA官方稱只需搭配GeForce RTX系列顯卡,就可以使遊戲幀數達到上代同定位顯卡的兩倍,讓多款遊戲大作在高分辨率下依然能流暢快速地運行,多數作品甚至可以在4K分辨率下達到60fps!要知道在DLSS出現之前,這兩項需求往往只能二選其一。

  NVIDIA在隨後更新的DLSS 2.0中引進全新AI模型,不僅強化處理速度、提高畫質與泛用性,還可有效加速開發團隊將其導入遊戲,抗鋸齒效率不僅大大提高,對於幀數的提升幅度也很大。根據官方提供的數據,其性能在1.0的基礎上,根據遊戲的不同,遊戲內幀數相對原生畫面的提升最高可達70%,即使是那些不支持RTX技術的遊戲在DLSS的支持下,也可以讓我們在高分辨率下運行遊戲時獲得更高的幀數,得到更精細的遊戲畫面。全新的DLSS 2.0還加入了針對渲染分辨率的微調,多款遊戲添加提供了質量、平衡和性能這3種DLSS模式,玩家可以根據實際需求進行選擇,從而在圖像質量和性能之間找到合適的平衡點。合理運用DLSS 2.0將使遊戲的最終畫面效果超越了原生4k,更是把傳統的TAA抗鋸齒甩在了身後。

  而在NVIDIA全新Ampere架構的GeForce RTX 30系顯卡公開後,除了GPU相對上代Turing架構產品的性能突破,隨之而來的DLSS 2.1為8K遊戲帶來了一種新的超高性能模式。全新的DLSS 2.1將支持GeForce RTX 3090上運行8K遊戲,擁有最大9倍采樣以及針對VR的支持,今後VR遊戲開發者也可以在他們的作品中使用DLSS技術了。此外,DLSS 2.1還提供了動態分辨率支持,如果遊戲的渲染引擎支持動態分辨率,DLSS可以用來執行顯示分辨率所需的高級操作,輸入緩衝區可以從一幀到另一幀改變尺寸,而輸出大小則能保持不變。

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  為了證實DLSS功能的強大,一張GeForce RTX 30系顯卡自然是必不可少的。正好我們手邊擁有一塊iGame GeForce RTX 3070 Advanced OC顯卡可供測試使用。而為了讓顯卡性能擁有足夠的發揮,我們還將使用搭載了i9-10900K的iGame Z490 Vulcan X主機板作為本次的測試平台,存儲方面我們將使用3塊512GB的SSD,以及4條CVN Guardian DDR4 8G 3200 捍衛者記憶體,而供電我們則使用了鑫谷昆侖KL-750G 750W電源。

  有了這組配置相當能打的光追平台,我們即刻開始接下來的DLSS遊戲實機幀數對比測試,一起來見證這項功能對遊戲畫質和幀數帶來的影響。對此我們特地挑選了2020年下半年推出並支持光追和DLSS功能的幾款遊戲大作,並全部在2K光追下,分別將遊戲中的DLSS開至每一個檔位與原生光追進行一分鐘的平均幀數對比。那麽,首先讓我們一起來看看賽博朋克背景的光追跑酷大作——《幽影行者》。

  通過以上兩組截圖我們可以發現,儘管DLSS對於遊戲畫質似乎並沒有帶來明顯的改善,但是對於幀數的提升卻是實打實的。經測試後我們發現在原生光追下不足60幀的表現甚至還沒有達到流暢及格線,這對於快節奏的《幽影行者》來說是非常影響體驗的。但是經DLSS開啟至畫質選項後幀數立即回升至68幀,提升近70%。甚至還能在DLSS性能下達到87幀獲得超過翻倍的流暢度,暢爽跑酷體驗瞬間可得。

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  而在育碧的全新沙盒大作《看門狗:軍團》中,遍地可見的光追反射特效能如實反射出包括主角形象在內的所有周邊場景,完美還原每一個細節,非常逼真,相對而來光追開啟後付出的降幀代價也相當大。

  通過測試我們可以發現在2K光追下遊戲也只能徘徊在40幀左右,而在DLSS調至畫質選項後既能獲得流暢的63幀的平均幀數,提升大53%。而在平衡和性能下則分別為72和76幀,之間差距並不明顯。以保留畫質低損起見我們建議使用DLSS畫質即可。

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  年貨《決勝時刻》系列在上代的《決勝時刻:現代戰爭》中首次加入光線追蹤,憑借遊戲本身強大的優化即使在光追下也能擁有流暢的體驗。而最近的《決勝時刻:黑色行動冷戰》更是成為了系列首部添加DLSS功能的作品,並且還是2.0版本的。

  遊戲本身不錯的優化即使原生2K光追也可基本保持流暢,幾個DLSS選項之間帶來的幀數提升區別並不太大,提幀幅度大致在25%-37%之間,並且對於畫質的改善並沒有那麽明顯。對於玩家來說FPS幀數永遠不會嫌多,尤其是在聯機對戰的時候,所以在《決勝時刻:黑色行動冷戰》中如果玩家有光追需求,大可全程開啟DLSS超級性能選項即可,同時這個選項也可以使玩家在8K光追下遊玩時,減少損失幀數。

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  《賽博朋克2077》在我們的8年期待後終於正式發布了,對此蠢驢也在遊戲中實裝支持了時下最新的光追和DLSS2.1技術。從以下對比圖中我們可以發現,DLSS的質量模式在幾乎沒有降畫質的情況下可大幅提高了幀數,這對於蠢驢在本作中不得不引人吐槽的渣優化還是起了一定的補救,不過缺點就是在凹凸不平的表面上會產生水波紋。

  在測試中我們還發現《賽博朋克2077》中的DLSS相對其他遊戲還多了一個DLSS自動選項,這對於不想花時間去反覆試驗找到遊戲畫質和流暢度平衡點的玩家來說是個非常香的操作。通過測試我們發現遊戲在2K光追下選擇DLSS自動後,對應的應該為DLSS平衡檔,開啟後在平均幀數上相對原生2K光追提升了近64%。不過對於追求最大流暢度的玩家還是建議開至原本為8K光追準備的DLSS超級性能,讓幀數達到60幀及格線。

小結:

  一如既往地,玩遊戲要用N卡仍然是當下不變的真理,而選擇一款高質量的N卡,國內大廠七彩虹的iGame系列產品顯然更受玩家們的青睞。iGame GeForce RTX 3070 Advanced OC不僅擁有足以最高畫質運行當下幾乎所有遊戲大作的性能,而且還有兩倍於上代的光追表現。而在DLSS技術加持下,玩家們更是能在3A光追大作獲得更為精致流暢的遊戲體驗。相信未來數年內的光追遊戲大作,iGame GeForce RTX 3070 Advanced OC依然能夠很好地駕馭。

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