DLSS3.5就這麼要來了?它帶給我們什麼?

2023-09-01     電腦報

原標題:DLSS3.5就這麼要來了?它帶給我們什麼?

DLSS技術可以說是目前RTX顯卡里最為耀眼的特性之一了,特別是在3.0版加入幀生成技術以後更是如此。但是,在幀生成技術還因為Ada架構沒完全普及之時,周二,NVIDIA又悄悄發布了DLSS3.5。它將帶給我們什麼?

DLSS技術可以說是目前RTX顯卡里最為耀眼的特性之一了,特別是在3.0版加入幀生成技術以後更是如此。但是,在幀生成技術還因為Ada架構沒完全普及之時,周二,NVIDIA又悄悄發布了DLSS3.5。它將帶給我們什麼?

「學習」強度再度加碼的產物

和NVIDIA的NIS,AMD的FSR技術這類直接一套通用算法打天下的超解析度採樣縮放技術不同,DLSS最大的特點就是採用了人工智慧的神經網絡進行了大量的學習模仿,從而對高畫質3D圖像有了「認識」以後,再在具有AI計算單元Tensor Core的RTX顯卡上,使用學習得來的「經驗」,對圖像進行處理,從而從低解析度圖像中,得出更加自然的高畫質圖像,又不增加核心的渲染核心的工作負擔,提高幀率和畫質觀感。

而從DLSS發布開始的三個版本的疊代,其實也是這種「學習」加碼的結果。例如DLSS主要是實現了幀率的提升可行性,DLSS2則是在此基礎上,引入了DLAA,通過深度學習還進行了畫質的抗鋸齒優化,使得DLSS在保證效率同時,畫質得到了大幅度提高。

DLSS3則是學到了「幀生成」這個本事,使得幀率流暢性表現再度得到了提高。DLSS3.1,解決了一個細節問題,就是遊戲UI介面的在DLSS狀態下的精細度和流暢度,3.1以前的DLSS玩生化危機4重製版的玩家在面對模糊發毛的開始菜單時的雷擊狀態不會再有了。

那麼,到剛剛悄悄發布的DLSS3.5,它又學習到了什麼?

這次,DLSS3.5把自身在神經網絡中學習提高的重心還是放回到了畫質上,只是側重點已經不同。DLSS2的畫質提升,還是基於傳統的光柵渲染的「抗鋸齒」方面,從而引入了DLAA特性。而DLSS3.5這次要提升的,是同時打開DLSS和光追情況下的畫質,特別是光追畫質,從而讓光追的畫質在流暢性提高的情況下,畫質損失也最小,玩家享受到更好的光追體驗。

這就是光線重建(Ray Rebuild,RR)技術。

傳統光追效果的局限性

要了解光線重建的優勢,先來看看光線追蹤是如何工作的。

首先,遊戲引擎生成場景的幾何圖形和材質,所有這些都具有基於物理性質的屬性,這些屬性會影響場景的外觀以及光線與場景交互的方式。然後,從相機的視角發射採樣光照,確定場景中光源的屬性以及光線照射到材質時的反應。例如,如果光線照射到鏡子上,就會生成反射。

然而,對螢幕上的每個像素髮射光線對計算的要求過高,即使對於需要在幾分鐘或幾小時內計算場景的離線渲染器也是如此。因此,必須使用光線採樣 — 它們向場景中的各個點發射少量光線,作為場景照明、反射率和陰影的代表性樣本。

輸出是帶有間隙和嘈聲的斑點圖像,足以確定光線追蹤時場景的外觀如何展現。

傳統光追效果生成過程

為了填充未計算光線追蹤的缺失像素,人工設計的降噪器使用兩種不同的方法:在多幀中依時累積像素,或對其進行空間插值以將相鄰像素混合在一起。通過此過程,帶噪聲的原始輸出會被轉換為光線追蹤圖像。

這些降噪器針對場景中存在的各種類型的光線追蹤照明進行人工調整和處理,增加了開發過程的複雜度和成本,同時為了使圖像質量最優多個降噪器通常同時工作,這降低了重度光線追蹤遊戲中的幀率,這就是「打開光追大幅度降低流暢度」的原因。

每個需要人工設計的降噪器都會累積多幀的像素以增加細節,實際上是借取過去的光線,但仍存在引入鬼影、消除動態效果並降低其他效果的風險。

圖像放大是光線追蹤照明管線的最後一個階段,也是以高幀率體驗細節豐富、要求嚴苛的遊戲的關鍵。但隨著降噪消除或降低效果質量,圖像放大器所使用的精細細節(稱為高頻信息)被去除,使得需要人工調整的降噪器的局限性被放大。

光線重建,讓AI代替傳統降噪器

DLSS 3.5 引入了光線重建技術,這也是進階版 AI 驅動的神經渲染器的一部分,通過將需要人工設計的降噪器替換為 NVIDIA 超級計算機訓練的 AI 網絡(在採樣光線之間生成更高質量的像素),為所有 GeForce RTX GPU 提升光線追蹤圖像質量。

DLSS 3.5 訓練的數據量是 DLSS 3 的 5 倍,可識別不同的光線追蹤效果,從而可使用時間和空間數據做出更明智的決策,並保留高頻信息以

實現更高質量的升級。

光線重建使用離線渲染圖像進行訓練,這需要比實時遊戲所需的更多的計算能力,光線重建可以從訓練數據中識別光照模式,例如全局光照或環境光遮蔽的光照模式,並在玩遊戲時在遊戲中重新創建這些模式。其最終效果比需要人工設計的降噪器更出色。

在賽博朋克 2077的以下場景中,汽車周圍不準確的車頭燈照明是由於人工設計的降噪器引入了前一幀中不準確的光照效果造成的。DLSS 3.5 準確地生成光照,因此可以識別出車燈的光束,並看到光線在車前路邊反射。

不過具有多種光線追蹤效果的遊戲可能會有多個降噪器,這些降噪器被單個光線重建神經網絡取代。在這些情況下,光線重建還可以提升性能。在光線追蹤密集程度較低且降噪器較少的遊戲中,光線重建可提高圖像質量,但可能會輕微產生性能成本。

總之就是,DLSS 3.5 結合了超解析度、幀生成和光線重建,與原生 4K 關閉 DLSS 渲染相比,可將部分遊戲(例如賽博朋克 2077)幀率提高最高達5倍。

好消息:老RTX卡用戶也能用

在DLSS3中,雖然引入了大大提高流暢度的幀生成(FG),但是只有採用Ada架構的RTX40系顯卡才能打開FG,而在關閉FG的情況下,其性能和畫質表現和DLSS2是差不多的。這也讓不少RTX20和RTX30系顯卡用戶沒有享受到新技術疊代的紅利。

不過,這次DLSS3.5的RR光線重建技術就不會了。

RTX 40 系用戶可以將光線重建與幀生成相結合,以實現令人驚嘆的性能和畫質,而 GeForce RTX 20 和 30 系列用戶可以將光線重建與超解析度和 DLAA 一同開啟。

光線重建可以在支持 DLSS 3.5 的光線追蹤遊戲中開啟。採用 DLSS 3.5 的光柵遊戲還支持超解析度和 DLAA 的最新更新,但由於沒有光線追蹤效果,所以不會受益於光線重建。

DLSS 3.5 將於今年秋季登陸各大遊戲和應用,到時候體驗如何,大家可以期待一下了。

來源:鈦師父

文章來源: https://twgreatdaily.com/1cef005588a1c418d18b2bbc2e3b9896.html