NVIDIA DLSS(深度学习超级采样)是一项开创性AI渲染技术,追求游戏画质的你值得拥有!

2020-11-18 10:07:16 343

NVIDIA DLSS(深度学习超级采样)是一项开创性 AI 渲染技术,它利用 GeForce RTX™ GPU 上的专用 AI 处理单元 - Tensor Core 将视觉保真度提升至全新高度

DLSS 利用深度学习神经网络的强大功能提高帧率,为游戏生成精美清晰的图像,甚至还能获得足够的性能优化空间,从而可以最大限度地调高光线追踪设置并提升输出分辨率


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在现代游戏中,渲染的帧并非直接显示,而是先对其执行后期处理图像增强步骤。在此步骤中,将来自多个渲染帧的输入组合在一起,以在保留细节的同时,消除诸如锯齿等视觉失真现象。

例如,随机采样抗锯齿 (TAA) 是目前最常用的图像增强算法之一,这是一种基于着色器的算法,使用运动矢量组合两帧,以确定在何处对前一帧进行采样。 然而,这种图像增强过程从根本上来说很难正确实行。

为解决这一难题而开发的深度神经网络 (DNN) 称为深度学习超级采样 (DLSS)。DLSS 针对一组给定输入样本所产生的输出质量要比 TAA 高得多,可以利用这种能力来改进总体性能。TAA 以最终目标分辨率渲染,然后组合帧,而 DLSS 通过消除细节,能够以更低的输入样本数更快地渲染,这意味着以目标分辨率得到的结果与 TAA 结果的质量不相上下,但是只需执行大约一半的着色工作。

NVIDIA DLSS(深度学习超级采样)是一项开创性AI渲染技术,追求游戏画质的你值得拥有!

DLSS 的训练过程中将有机会学习如何根据大量超高质量的示例生成所需的输出:

为了训练网络,需要收集成千上万的“真值”参考图像,这些图像均采用黄金标准方法渲染,具有完美的图像质量,即 64 倍超级采样 (64xSS)。64 倍超级采样是指我们在像素内以 64 个不同的偏移量进行着色,然后将输出组合在一起,生成具有理想细节并抗锯齿的优质图像,而不是对每个像素进行一次着色处理。

另外还需要捕捉与之相匹配的正常渲染的原始输入图像。

接着开始训练 DLSS 网络来匹配 64xSS 输出帧,通过遍历每个输入,要求 DLSS 产生一个输出,测量其输出与 64xSS 目标之间的差值,并根据差值调节网络中的权重,这个过程称为反向传播。

经过多次迭代后,DLSS 可以自行学习生成接近 64xSS 质量的图像,同时还避免出现影响 TAA 等传统方法的模糊、不清晰和透明问题。

除此之外,还有第二种模式, 称为 DLSS 2X。在这种情况下,以最终目标分辨率渲染 DLSS 输入,然后将其与更大的 DLSS 网络结合,以产生接近 64 倍超级样本渲染水平的输出图像,而这种结果不可能通过任何传统方式实时实现。

下图显示多帧图像增强面临的一种挑战。在这种情况下,半透明屏幕浮动于以不同方式移动的背景前面。TAA 往往会盲目地跟随移动物体的运动矢量,从而造成屏幕上的细节模糊不清。而 DLSS 却能识别出场景中更为复杂的变化,并以一种更智能的方式 整合输入,从而避免模糊问题。

NVIDIA DLSS(深度学习超级采样)是一项开创性AI渲染技术,追求游戏画质的你值得拥有!

与 TAA 相比,DLSS 2X 可提供大幅改善的时间稳定性和图像清晰度




DLSS 2.0



人工智能正在引发一场游戏革命,从游戏内的物理和动画模拟到实时渲染和 AI 增强的直播功能,均有涉及。借助深度学习超级采样(DLSS)技术,NVIDIA 开始通过基于 AI 的超高分辨率重新定义实时渲染,即渲染更少的像素,然后使用 AI 构建更清晰、更高分辨率的图像。随着新版 DLSS 2.0 的推出,为玩家提供了充足的性能,有助于最大化光线追踪设置,并提高输出分辨率。

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DLSS 2.0 在原始版本的基础上的增强
  • 出色的图像质量:DLSS 2.0 可在仅渲染四分之一到半数像素的前提下,提供与原始分辨率相媲美的画质。其采用全新时间反馈技术,能够实现更清晰的图像细节,同时提高帧与帧之间的稳定性。

  • 在不同RTX 显卡和分辨率上均具有出色的扩展性:全新 AI 网络能够更高效地使用 Tensor Cores,执行速度比原始版本快一倍。这不仅有助于提高帧率,还可消除以前显卡、设置和分辨率上的限制。

  • 一个适用于所有游戏的网络:原始 DLSS 需要针对每个新游戏训练 AI 网络。DLSS 2.0 则使用非特定于某一游戏的内容开展训练,从而能够提供一个跨游戏使用的通用网络。这意味着游戏集成更快,最终将能支持更多 DLSS 游戏。

  • 自定义化选项:DLSS 2.0 为用户提供“质量”(Quality)、“平衡”(Balanced) 和“性能”(Performance) 这 3 种画质模式来控制游戏的内部渲染分辨率;启用“性能”(Performance) 模式后,可实现高达 4 倍的超高分辨率(即从 1080p 到 4K)。这意味着用户选择更丰富,性能提升更显著。




AI 加速渲染



专用 Tensor Core 的 AI 渲染技术可提供令人惊叹的强大性能,不仅能提升帧率,还能为您提供足够的性能优化空间,从而增强图形设置并提升分辨率,甚至可以将分辨率提升至 8K。

NVIDIA DLSS(深度学习超级采样)是一项开创性AI渲染技术,追求游戏画质的你值得拥有!

在 3840 x 2160 分辨率,最高画质设置,DLSS 性能模式,光线追踪已开启的 NVIDIA GeForce RTX 3080 配置下测得性能




无损性能,卓越画质



利用 NVIDIA DLSS 技术,可以助您畅享光线追踪和超高分辨率。该技术可通过高级 AI 渲染生成媲美原生分辨率的画质,有时甚至更加出色。其采用全新时间反馈技术,能够实现更清晰的图像细节,同时提高帧与帧之间的稳定性。

丽台RTX 3080 LIFE ES生命电竞显卡DLSS ON/OFF性能测评




支持或采用DLSS的游戏



  • 暗黑血统 3 (Darksiders III)(来自 Gunfire Games / THQ Nordic)

  • 飞向月球:财富 (Deliver Us The Moon: Fortuna)(来自 KeokeN Interactive)

  • 恐惧狼群 (Fear The Wolves)(来自 Vostok Games / Focus Home Interactive)

  • 地狱之刃:塞娜的献祭 (Hellblade: Senua's Sacrifice) (来自 Ninja Theory)

  • KINETIK (来自 Hero Machine Studios)

  • 前哨零 (Outpost Zero)(来自 Symmetric Games / tinyBuild Games)

  • 超杀:行尸走肉 (Overkill's The Walking Dead)(来自 Overkill Software / Starbreeze Studios)

  • 人渣 (SCUM) (来自 Gamepires / Devolver Digital)

  • 风暴潜者 (Stormdivers) (来自 Housemarque)

  • 方舟:生存进化 (Ark: Survival Evolved)” (来自 Studio Wildcard)

  • 原子之心 (Atomic Heart)(来自 Mundfish)

  • 无畏 (Dauntless)(来自 Phoenix Labs)

  • 最终幻想 XV:Windows 版 (Final Fantasy XV: Windows Edition)(来自 Square Enix)

  • 破碎之地 (Fractured Lands)(来自 Unbroken Studios)

  • 杀手 2 (Hitman 2) (来自 IO Interactive / Warner Bros)

  • 奈恩群岛 (Islands of Nyne)(来自 Define Human Studios)

  • 逆水寒 (Justice)(来自 网易)

  • 剑网 3 (JX3)(来自 金山软件公司)

  • 机甲战士 5:雇佣兵 (Mechwarrior 5: Mercenaries)(来自 Piranha Games)

  • 绝地求生 (PlayerUnknown’s Battlegrounds)(来自 PUBG Corp.)

  • 遗迹:灰烬重生 (Remnant: From the Ashes)(来自 Arc Games)

  • 英雄萨姆 4:星球恶棍 (Serious Sam 4: Planet Badass)(来自 Croteam / Devolver Digital)

  • 古墓丽影:暗影 (Shadow of the Tomb Raider)(来自 Square Enix / Eidos-Montréal / Crystal Dynamics / Nixxes)

  • 锻造竞技场 (The Forge Arena)(来自 Freezing Raccoon Studios)

  • 少数幸运儿 (We Happy Few)(来自 Compulsion Games / Gearbox)

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