魚和熊掌都給你　NVIDIA DLSS 2.0測試體驗(yàn)報告

張祖強(qiáng)

要更高的圖像質(zhì)量，也要更加流暢的游戲畫面，相信這是所有玩家共同的夢想。但通常情況下，任何能夠顯著提高圖像質(zhì)量的新功能或新技術(shù)，都需要以犧牲部分性能為代價。例如，NVIDIA最新一代圖靈顯卡支持的光線追蹤就能大幅提升圖像質(zhì)量，同時也會影響游戲性能。不過，得到Al和深度學(xué)習(xí)加持的DLSS卻能幫助玩家同時兼顧圖像質(zhì)量和性能。經(jīng)過一年多的學(xué)習(xí)和改進(jìn)，DLSS也在多個方面得到升級，并“進(jìn)化”至DLSS 2.0版本。那么DLSS 2.0究竟能給玩家們帶來怎樣的游戲體驗(yàn)?zāi)?，我們不妨來上一堂理論學(xué)習(xí)和測試相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)課。

理論課：DLSS 2.0技術(shù)特點(diǎn)解析

在使用海量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練之后，DLSS已經(jīng)在功能、圖像質(zhì)量和游戲性能得到升級。在理論知識學(xué)習(xí)部分，我們不妨從開啟關(guān)閉時的效果預(yù)覽、升級前后的區(qū)別和工作原理這3個部分來了解—下DLSS 2.0。

DLSS 2.0開啟/關(guān)閉效果預(yù)覽

從NVIDIA分享的資料來看，在《飛向月球》（DeliverUs The Moon）和《德軍總部：新血脈》（Wolfe nstein：Youngblood）中，DLSS 2.0在圖像質(zhì)量方面的表現(xiàn)非常喜人。例如在《飛向月球》中，打開DLSS之后，控制臺屏幕上的圖像呈現(xiàn)了更多細(xì)節(jié)。其原因在于，NVIDIA的深度學(xué)習(xí)算法可分析非常詳細(xì)的圖像序列，所以有時能看到在TAA模式下通常會丟失的細(xì)節(jié)。此外，在《德軍總部：新血脈》中DLSS在圖像質(zhì)量方面的表現(xiàn)也不錯。

除了在圖像質(zhì)量上擁有優(yōu)異表現(xiàn)以外，DLSS 2.0在游戲性能方面的表現(xiàn)也值得點(diǎn)贊。例如，DLSS大幅提升了RTX 2060和RTX 2060 Super的性能，并讓玩家能在開啟光線追蹤，以1080p/2 .5K分辨率和最高畫質(zhì)設(shè)定下暢玩《飛向月球》。不僅如此，DLSS還完美支持4K分辨率，并為RTX顯卡帶來約兩信的性能提升。例如在《德軍總部：新血脈》中，開啟DLSS之后，全系RTX顯卡都能在4K分辨率下給玩家們帶來更流暢的游戲體驗(yàn)。此外在同樣支持DLSS 2.0的《控制》中，DLSS還能讓RTX2070 Super及以上的顯卡，在1440p分辨率下運(yùn)行這款游戲的幀率達(dá)到60fps以上（游戲畫質(zhì)和光線追蹤均為最高）。

DLSS升級au后的區(qū)別

作為一種Al算法，DLSS-直在學(xué)習(xí)和改進(jìn)。那么目前最新的DLSS 2.0版本在哪些方面進(jìn)行了升級呢？除了在圖像質(zhì)量和性能方面的提升以外，DLSS 2.0還為玩家提供了新的選項——可微調(diào)渲染分辨率，從而在圖像質(zhì)量和性能之間找到合適的平衡點(diǎn)。例如在《飛向月球》和《德軍總部：新血脈》中，DLSS就提供了質(zhì)量、平衡和性能這3種模式，玩家可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。不僅如此，DLSS 2.0還能支持更多分辨率。例如，目前《古墓麗影：暗影》支持的DLSS還未升級，RTX 2080及以上顯卡在1080p分辨率下運(yùn)行這款游戲時就不能開啟DLSS，而《飛向月球》《控制》《德軍總部：新血脈》支持DLSS 2.0，所以RTX 2080及以上顯卡也能夠在開啟DLSS后，以-1080p或更低的分辨率運(yùn)行這3款游戲。

DLSS是如何工作的

目前大部分游戲在渲染完成后都并非直接輸出至屏幕，而是需要進(jìn)行一系列后期處理。比如抗鋸齒功能，包含TAA時間抗鋸齒、FXAA快速自適應(yīng)抗鋸齒等。然而，這些抗鋸齒或者其他優(yōu)化圖像的功能都存在問題，比如造成模糊、錯誤的處理圖形元素等。對這種類型的問題而言，單純依賴算法是不可能解決的，因?yàn)樗惴ú豢赡苤缊D像中哪些東西是什么。不過對Al來說，這是一個非常好的應(yīng)用場合。通過Al的對電腦進(jìn)行數(shù)萬、數(shù)十萬次訓(xùn)練后，Al可以識別出不同的畫面元素，并且可以自動補(bǔ)充以產(chǎn)生高質(zhì)量的圖形效果。這就是DLSS工作的基本原理。根據(jù)NVIDIA的數(shù)據(jù)，他們先是收集了游戲開啟了64倍全屏幕抗鋸齒的完美畫質(zhì)作為參考圖樣，然后獲取正常渲染獲取的原始圖像，接下來訓(xùn)練DLSS匹配完美畫質(zhì)圖樣，通過每個輸入要求DLSS產(chǎn)生輸出，測量這些輸出和完美畫質(zhì)圖樣之間的差距，并且根據(jù)差值調(diào)整網(wǎng)格權(quán)重，這個時候DLSS就具備了對某個應(yīng)用程序畫面優(yōu)化的穩(wěn)定模型。

接下來用戶通過NVDIA Geforce Experience等軟件下載這個模型，并將其通過圖靈GPU應(yīng)用在對應(yīng)的游戲上，就能夠?qū)崿F(xiàn)接近完美畫質(zhì)的圖像。不僅如此，圖靈核心的TensorGores擁有多達(dá)1lOteraflops（每秒萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算）的專用Al功能計算能力，從而為玩家提供清晰的圖像質(zhì)量和大幅提升的游戲幀率，同時還大幅減少振鈴效應(yīng)或諸如閃屏之類的短暫偽影（英文名為temporal artifacts）。

實(shí)驗(yàn)課：深入探究DLSS 2.0的圖像質(zhì)量和性能表現(xiàn)

在理論知識解析中我們提到，DLSS 2.0可以提供和TAA時間抗鋸齒相近的圖像質(zhì)量，同時還可以在開啟光線追蹤之后大幅提升游戲幀率。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)我們不妨親自動手測試—下，來看看開啟DLSS前后，游戲畫面和幀率將會有怎樣的變化。測試平臺方面，我們使用的是以英特爾酷睿i9-7900X處理器、X299主板、DDR4 3000 8GBx4內(nèi)存等硬件組成的平臺。此外，為了讓大家對DLSS 2.O的l生能有更全面地認(rèn)識，我們會使用包括NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti和NVIDIA GeForce RTX2080 Super在內(nèi)的所有NVIDIA GeForce RTX顯卡進(jìn)行測試。

DLSS 2.0開啟前后的圖像質(zhì)量對比

在進(jìn)行圖像質(zhì)量對比時，我們使用的是NVIDIA GeForceRTX 2080 Ti顯卡。游戲畫面設(shè)定方面，我們首先將分辨率調(diào)至4K（3840×2160），并將《飛向月球》和《德軍總部：新血脈》的畫質(zhì)和光線追蹤等級均調(diào)至最高，然后再對比DLSS開啟前后的游戲畫面會出現(xiàn)怎樣的變化。前文中我們提到，《飛向月球》和《德軍總部：新血脈》這兩款游戲提供了質(zhì)量、平衡和性能這3種DLSS模式，在進(jìn)行圖像質(zhì)量對比時，我們統(tǒng)一選擇“質(zhì)量”模式。下面我們就通過《飛向月球》和《德軍總部：新血脈》的游戲截圖，來看看DLSS 2.0究竟能夠給我們帶來怎樣的游戲畫面。

DLSS開啟au后的游戲幀率對比

在游戲幀率測試環(huán)節(jié)，除了前文中提到的《飛向月球》和《德軍總部：新血脈》之外，我們還對同樣支持光線追蹤和DLSS的《控制》進(jìn)行測試。游戲幀率測試將會在4K、2.5K、1080p這3種分辨率下進(jìn)行，同時上述3款游戲的畫質(zhì)和光線追蹤等級均調(diào)至最高。需要說明的是，在4K分辨率下，我們會將《飛向月球》《德軍總部：新血脈》的DLSS設(shè)為“性能”模式，并在這一模式下測試這兩款游戲的平均幀率。而在2.5K和1080p分辨率下，我們則會使用“質(zhì)量”模式進(jìn)行測試。此外，鑒于《控制》這款游戲中僅有DLSS開/關(guān)選項，所以我們直接測試DLSS開啟前后的幀率表現(xiàn)。

從測試成績可以看到，在-1080p分辨率并開啟DLSS后，RTX 2060也能以74fps的絕對流暢幀率運(yùn)行《控制》。在2.5K分辨率下，7款參測顯卡開啟DLSS之后運(yùn)行《控制》的綜合性能提升約81%，同時RTX 2070 Super及以上顯卡在這一設(shè)定下運(yùn)行《控制》的平均幀率均達(dá)到60fps以上。此外，從4K分辨率下的測試成績可以看到，7款參測顯卡開啟DLSS之后運(yùn)行《控制》的綜合性能比關(guān)閉DLSS時提升逼近100%。

在1080p分辨率下，7款參測顯卡在開啟DLSS之后運(yùn)行《飛向月球》的綜合性能提升約44%，并且RTX 2060運(yùn)行這款游戲的平均幀率也能達(dá)到86fps的絕對流暢幀率。而在2.5K分辨率下，RTX 2060 Super開啟DLSS就能以60fps以上的絕對流暢幀率運(yùn)行《飛向月球》。此外在4K分辨率下，7款參測顯卡在開啟DLSS后運(yùn)行《飛向月球》的綜合性能提升幅度達(dá)到144%之多。不僅如此，在4K分辨率和最高畫質(zhì)下（光線追蹤設(shè)為最高等級），RTX 2080及以上顯卡開啟DLSS就能以超過60fps的平均幀率暢玩《飛向月球》。

在《德軍總部：新血脈》中，我們?nèi)匀粚⒂螒虍嬞|(zhì)和光線追蹤等級均調(diào)至最高，并分別使用1080p、2.5K和4K這3種分辨率測試了這款游戲在開啟DLSS前后的平均幀率。從測試結(jié)果我們可以看到，開啟DLSS之后，7款參測顯卡在1080p和2.5K分辨率下運(yùn)行這款游戲的綜合性能分別提升了29%、40%，而在4K分辨率下，DLSS開啟之后這款游戲的綜合性能更是提升達(dá)100%。更加喜人的是，在開啟DLSS之后，RTX 2060也能在4K分辨率下（游戲畫質(zhì)和光線追蹤等級均為最高），以超過60fps的絕對流暢幀率運(yùn)行《德軍總部：新血脈》。

DLSS：給你更流暢、更清晰的游戲體驗(yàn)

想要提升游戲畫面質(zhì)量，犧牲部分游戲性能在所難免，相信這是不少游戲玩家們的固有印象。不過利用Al和深度學(xué)習(xí)，最新版的DLSS卻做到了圖像質(zhì)量和性能兼得。從我們本堂實(shí)驗(yàn)課的測試結(jié)果就可以看到，在《飛向月球》和《德軍總部：新血脈》這兩款游戲中，開啟DLSS之后，這兩款游戲的畫面更加清晰，更多的畫面細(xì)節(jié)得以保留，同時鋸齒感也大幅減弱。不僅如此，DLSS還大幅提升了《控制》《飛向月球》《德軍總部：新血脈》的游戲幀率，同時也讓使用NVIDIA GeForce RTX顯卡的玩家可以在開啟光線追蹤后，以更高的分辨率和更高的畫面質(zhì)量進(jìn)行游戲。別忘了，DLSS是一種Al算法，它在今后仍然會不斷地學(xué)習(xí)和改進(jìn)。這也就意味著，隨著未來越來越多的游戲支持DLSS，玩家們在開啟光線追蹤之后，這項技術(shù)將能給玩家提供更大的游戲性能提升。因此，對于那些追求更逼真、流暢游戲體驗(yàn)的玩家來說，支持DLSS和光線追蹤技術(shù)的NVIDIAGeForce RTX顯卡也許就是你征戰(zhàn)游戲世界不可或缺的電競利器。