英伟达DLSS分析:人工智能技术如何使PC游戏运行速度提高40%

如果PC硬件制造商完全采用现在在主机上很常见的智能升级技术会怎么样?这是我过去探索过的一个话题，但有了Nvidia新的深度学习超级采样- DLSS -我们有了一种完全硬件加速的重建技术，产生了一些显着的结果。事实上，根据我们所接触到的《最终幻想15》演示，DLSS将性能提升了40%，在某些方面，它确实改善图像质量。

那么它是如何工作的呢?在科隆国际游戏展的RTX技术发布会上，英伟达的大老板黄仁勋谈到了深度学习技术——图灵内部新张量核心的基础——如何通过观察类似图像的学习经验，从任何给定图像中“推断”出更多细节。翻译成DLSS，英伟达内部的超级计算机——被称为土星5号——分析极高细节的游戏图像，产生一个只有几兆字节大小的算法，通过驱动程序更新到RTX卡上下载。

游戏本身以较低的分辨率呈现，就像那些通过深度学习技术运行得很好的图像增强技术一样，DLSS可以产生更高分辨率的图像。我们很确定这里有比英伟达告诉我们的更多的事情。首先，DLSS依赖于使用时间抗混叠的游戏(游戏邦注:公平地说，这几乎涵盖了当今所有主要的现代游戏引擎)。这表明DLSS从之前的帧中提取信息来帮助其重建，而不是通过其算法“推断”的信息。

我们之所以知道这种情况，是因为与PlayStation 4上的《蜘蛛侠》等游戏中的时间注入抖动技术类似，在每个场景剪辑中，算法无法处理来自先前帧的数据。bwin必赢亚卅bwin世界杯这留给我们一帧未经处理的图像，这意味着-是的- DLSS可以进行像素计数。我们只有4K的演示，但Nvidia提到的较低的基本分辨率被确认为1440p。这大大减少了生成基本框架所需的着色能力，然后DLSS介入重建图像。它做了一个了不起的工作，记住它只有大约44%的完整4K图像可以工作-我们在这个页面上有一堆比较图像，你可以得出你自己的结论。

所以，让我们回到那个大胆的声明，即《最终幻想15》在DLSS下运行得更顺畅，并且在某些方面提供了更高的图像质量。首先，性能指标得到确认——您将在下面看到本页上的基准小部件那么图像质量呢?DLSS对游戏的“了解”是基于一系列输入Saturn-5硬件的超高质量64x超采样图像，但事实是，我们真正玩的游戏使用了我们所见过的最模糊的时间抗锯齿形式之一。它支持更高的分辨率，但DLSS根本不使用这种形式的TAA，而是使用一种非常不同的技术进行重建。在许多情况下，DLSS的质量与游戏原生TAA的不足有时会产生明显的差异，DLSS能够在某些场景中传递更多细节，而在其他场景中则会丢失一些细节。

与棋盘游戏(游戏邦注:这是一种更常见的主机重建形式)相比，DLSS也具有明显的优势，因为它的人工产物呈现方式不同，没有点画。除此之外，DLSS还清理了TAA的一些更有问题的问题。看看《最终幻想15》，很明显默认的AA解决方案很难处理角色头发上的网状效果。值得注意的是，DLSS处理得更好，透明度处理得更有效，在许多情况下，DLSS总体上解决了更多的纹理表面细节。

《Epic infiltration》的演示版本每次运行时都是在预定的路线上运行，所以从理论上讲，人们可能会怀疑AI算法能够更快地“学习”并呈现出完美的结果。同样地，《最终幻想》的许多基准也呈现出非常相似的图像。然而，虽然大多数基准测试都在预定的路线上运行，但有一个区域的战斗是动态的，每次运行都有很大的不同——好消息是DLSS在这里仍然表现得很好。最重要的是，我们看到的DLSS版本专注于性能，而技术的另一个迭代则专注于图像质量。这么说吧，我们等不及要看了那在行动。

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虽然《最终幻想》是这里的焦点，但英伟达也在2018年的科隆游戏展上发布了《史诗渗透者》的演示版。它是在禁运解除的前一天发布的，所以我们的时间有限，但我们看到了相同的基本1440p分辨率和非常相似的性能提升。因为虚幻引擎的时间解决方案在《最终幻想15》中得到了巨大的改进，所以在这里，与TAA持平或更好的挑战更加明显。在图像比较方面，Epic的演示版本非常注重后期处理效果，这也使情况变得更加混乱。DLSS仍然有效，它仍然可以清除在TAA上看到的重影和其他时间伪影。

《渗透者》的演示还强调了DLSS提供的性能提升并不总是统一的——它并不是整个过程中直接提升35- 40%。该演示以大量特写场景为特色，通过昂贵的景深效果对GPU施加压力，这几乎肯定会导致硬件的极端带宽问题。然而，由于基本分辨率要低得多，通过DLSS的带宽“崩溃”远没有那么明显。在一个特定的特写镜头上，DLSS的结果显示，场景的播放速度比相同内容的标准原生分辨率TAA版本快三倍以上。

但英伟达真的做到了与本土质量持平吗?在大多数情况下，它通过了审查，不准确和细节问题只有在进行直接并排比较时才真正值得注意-但我们确实注意到，在演示的高潮放大以显示高细节的城市时，较低的基础分辨率确实会影响最终图像的质量。这是否会分散用户玩游戏的注意力不进行详细的并排比较?极不可能的。

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DLSS吸引了很多开发人员的支持，不难看出原因——性能提升本身就能有效地让你的RTX 2080比RTX 2080 Ti运行得更快(当然，不运行DLSS)。Gen-on-gen，你看到的是几乎两倍的性能。特别是对于4K游戏，这种好处是很难忽视的。以《古墓丽影:暗影》为例——你在使用RTX 2080 Ti的情况下运行游戏的速度接近4K60。DLSS支持即将到来，理论上，2080应该能够做同样的事情-如果不是稍微快一点。与此同时，由于光线追踪性能令人担忧，DLSS为开发人员提供了一种方便的技术，可以在提供更高分辨率的同时将RT带到他们的游戏中。

但我们确实需要在一定程度上降低期望。首先，虽然演示很引人注目，但我们还没有机会真正玩游戏效果在发挥。这是非常关键的!其次，我们已经在《星球大战:反射》的光线追踪演示中看到了1440p DLSS的部署，但现在我们还不能确定在那里使用的是较低的基本分辨率。该算法在1080p分辨率下的表现如何?在提供的演示中，我们已经看到了40%的性能提升，但这也适用于即将到来的RTX 2070吗?如果是这样的话，这可能会让新卡提供与GTX 1080 Ti和RTX 2080一致的4K DLSS性能-甚至未来RTX 1060的可能性也是令人信服的。

当然，与图灵架构中所有其他很酷的特性(确实有)一致许多)， DLSS的成功完全取决于开发人员的支持。到目前为止，我们所看到的质量水平是非常有希望的，而且最初的购买看起来肯定很强劲。但英伟达面临的挑战是艰巨的——具体来说，说服开发人员继续支持那些最初只会让一小部分市场受益的功能。为了真正让RTX发挥作用，为了保持硬件的变化，为了让用户觉得他们从昂贵的新套件中获得了价值，我们需要尽可能多地将图灵特有的功能整合到高规格的游戏中。基于我们目前所看到的光线追踪和DLSS技术，我们将在未来几个月密切关注RTX支持的进展。