為什么DLSS能夠大幅提升《賽博朋克2077》等游戲運行效率

經(jīng)常接觸電腦游戲的玩家應(yīng)該或多或少都聽說過“DLSS”這個名詞，也了解或體驗過DSLL技術(shù)對游戲流暢程度帶來的提升，近日，著名的商用游戲引擎Unity宣布將原生支持DSLL技術(shù)，就讓我們借此機會來聊聊這一在玩家中被稱為黑科技的技術(shù)吧。

（DSLL 2.0宣傳圖）

在了解DSLL做了什么之前，請允許我先分享一個小故事。

在去年年末《賽博朋克2077》發(fā)售之后，我為了能夠讓自己i5+1050Ti古老配置的電腦順利運行游戲在設(shè)置中對畫面進行了大刀闊斧的調(diào)整。具體來說就是能削的特效全削掉，能關(guān)的光影全部關(guān)掉，分辨率盡量拉低并且開啟動態(tài)分辨率來確保幀數(shù)的穩(wěn)定。這樣大刀闊斧的調(diào)整使得我?guī)缀跏敲鎸χ蚇S版《天外世界》差不多的畫面玩完了《賽博朋克2077》的全流程，但確實做到了全程60幀的穩(wěn)定效果。

（Switch版的《天外世界》主機模式截圖）

而實際上DSLL實現(xiàn)更為流暢的運行游戲的基礎(chǔ)原理和這一過程頗為相似。

就好像我們要獲得更流暢的運行速度就需要降低游戲的畫面一樣，DLSS技術(shù)實現(xiàn)更為流暢的運行速度的第一步也是在一個較低的分辨率下進行游戲的畫面渲染。比如如果你設(shè)置的游戲分辨率為1080P，那么在DLSS模式下游戲?qū)?20P甚至是540P的狀態(tài)下進行畫面的渲染，較低分辨率的畫面渲染會減少大量畫面中的細節(jié)，從而實現(xiàn)大幅度提升運行速度的效果。

但是這時問題就出現(xiàn)了，就像上面所說的，低分辨率的高運行速度是犧牲畫面精度才實現(xiàn)的，但是在開啟DLSS之后游戲的畫面并不會有明顯變化，這又是什么原因?qū)е碌哪兀縉VIDIA關(guān)于DLSS的宣傳頁上的一張示意圖可以很好的解釋DSLL做了什么。

這張示意圖形象的表達了DLSS技術(shù)精細化游戲畫面的過程。如果覺得有些難以理解的話我們可以轉(zhuǎn)過頭來看看DLSS技術(shù)的全稱：“Deep Learning Super Sampling”（深度學習超級采樣）。如其全程所示，DLSS技術(shù)本身就是一種通過AI將低清晰度圖片采樣重構(gòu)的渲染技術(shù)。實際上類似的技術(shù)早在幾年前就已經(jīng)在文獻修復(fù)領(lǐng)域有一定的應(yīng)用了，不過DLSS技術(shù)的AI在泛用性上更強，以此次Unity支持DLSS為例，這意味著所有用Unity引擎制作的游戲理論上都將能夠在不特意對DLSS的AI進行訓練的情況使DLSS能夠?qū)τ螒虻倪\行效率進行優(yōu)化。

（NVIDIA的DLSS效能示意圖）

但是就像我們現(xiàn)在看到的，DLSS雖然理論上是一種相當契合老顯卡的技術(shù)，但是卻僅有近兩年的RTX20和30系顯卡支持該技術(shù)，對于這些性能本就較強的顯卡來說DLSS技術(shù)真的有必要性么？

（某不存在的空氣顯卡）

若果單純將DLSS技術(shù)拿出來的話確實沒有，但是NVIDIA在推出DLSS技術(shù)的同時還推出了另一種技術(shù)——光線追蹤。

（光線追蹤下的超高清“馬賽克”）

和DLSS技術(shù)來自在圖像修復(fù)領(lǐng)域應(yīng)用多年的超級采樣技術(shù)一樣，光線追蹤實際上也在影視特效領(lǐng)域有了多年的應(yīng)用。今天我們先不去說光線追蹤的實現(xiàn)原理，僅僅從結(jié)果來說，實時光線追蹤會占用顯卡的大量性能，如果玩家為了畫面效果同時還開啟了空間環(huán)境遮蔽，空間反射等等動態(tài)光影效果的話即便是20或30系的高性能顯卡也會承受極大的負載，這也是為什么很多游戲在開啟光線追蹤之后都需要降低分辨率來保持畫面流暢的原因。

注意到了么？分辨率又出現(xiàn)了。

上面我們就說過，降低分辨率能夠很大程度的減少畫面的渲染細節(jié)，而渲染細節(jié)的減少也將會導致所有與畫面細節(jié)相關(guān)的動態(tài)光影效果所需要的運算資源的減少。那么假設(shè)我們在1080P的分辨率下渲染包含所有動態(tài)光影特效的游戲畫面，然后在放大到4K甚至8K的話會怎么樣呢？

這就是高端顯卡上DLSS技術(shù)的意義，它能夠很好的解決分辨率與光影效果不可兼容的尷尬問題，從而使得游戲能夠在保持高分辨率的情況下不損失光影效果且流暢運行。

并且DLSS技術(shù)的應(yīng)用還不止于此，雖然由于硬件廠商的商業(yè)目的NVIDIA不太可能讓10系的老顯卡采用類似的技術(shù)，但是對于主機廠商來說DLSS技術(shù)卻是一種不錯的選擇，尤其是對于一直受限于機能而導致游戲普遍停留在720P30幀的Switch來說更是如此。因此最近也有消息稱Switch的半代升級版將會在主機模式下使用DLSS技術(shù)來實現(xiàn)4K分辨率，雖然消息的真實性尚且未知，但是這確實是在Switch上實現(xiàn)更好的畫面與分辨率的一種可行方法。

（玩家假想圖）

想要講解DLSS技術(shù)的原理并不復(fù)雜，但是這并不意味這DLSS技術(shù)本身也非常更簡單，現(xiàn)階段的DLSS2.0號稱能夠適用于不同引擎，不同風格的所有游戲，這意味著NVIDIA在進行AI訓練的是有投入了難以想象的數(shù)據(jù)和成本。而縱觀電子游戲的發(fā)展史，每次一游戲畫面的進步都有著類似的事情發(fā)生，希望某一天DLSS技術(shù)能夠不再是高端顯卡的專屬，而是和空間環(huán)境遮蔽，空間反射。粒子特效等等技術(shù)一樣成為每一個游戲玩家都習以為常的東西吧。

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