什么是NVIDIA DLSS,它将如何使光线追踪更快?

在NVIDIA的CES 2019演示中,该公司展示了一项名为DLSS的新技术。在演示中,它几乎消除了在RTX卡上实现奇特的新光线跟踪图形的游戏中所带来的性能损失。但它是如何工作的?

什么是DLSS?

DLSS代表“深度学习超级采样”。这个想法有两个部分,但让我们首先关注第二个部分:超级采样。

超级采样是你现在可以通过很多游戏在你的机器上进行的。它本质上使游戏的分辨率超出了显示器所能支持的范围。这听起来很奇怪,但它可以帮助平滑多边形图形中的一些粗糙边缘。NVIDIA和AMD显卡已经支持这项技术,一些PC游戏也是如此。

现在,进入“深度学习”部分。深度学习是一个含糊不清的术语:它基本上意味着在一个随时间改进的过程中在高功率硬件上运行大量计算和大量计算。一些应用称之为“人工智能”(AI),但这是用词不当; 在任何人类意义上,系统都不是“学习”,它只是在重复过程中变得更好。

NVIDIA的DLSS系统在其大型数据中心的显卡上一次又一次地对一个特定游戏进行超级采样。它计算了将超级采样技术应用于游戏的最佳方法,对游戏的视觉效果进行重复处理 – 构成您在屏幕上看到的多边形和纹理。这个过程的“深度学习”部分在这里发挥作用; 系统尽可能多地了解游戏的外观,以及如何让它看起来更好。

通过深度学习将超级采样与更平滑的多边形线和纹理相结合,以便对游戏进行一般性改进,并获得DLSS。已在NVIDIA数据中心计算的图像改进技术通过RTX卡中的Tensor处理内核即时应用。

NVIDIA工程师向我们解释并演示了该过程,在CES上运行图形基准测试。非DLSS设置的改进令人印象深刻,更平滑,更均匀的纹理和多边形明显。即使DLSS机器的图形输出(1080p)低于非DLSS机器(1440p),也是如此。

它如何让游戏更快?

DLSS系统对游戏的视觉效果进行了广泛的改进,特别是如果您在启用NVIDIA的光线追踪增强功能的情况下运行游戏。光线跟踪首次引入RTX系列卡,可以实现更精确的反射,阴影和光的扩散,并带来一些惊人的效果.

不幸的是,光线跟踪也增加了GPU上的负载。负载如此之高,以至于即使在PC的其他部分使用最新的NVIDIA显卡和高端组件,许多游戏也会低于理想的60帧/秒标记。

使用DLSS的预先计算的改进,NVIDIA数据中心的RTX GPU已经数字化了,可以平滑支持RTX的游戏的性能。在其CES演示中,具有光线跟踪和DLSS的游戏都在游戏运行的一帧或两帧内启动,而根本没有启用任何光线跟踪。尽可能简单地说:DLSS使游戏能够以更加精美的灯光效果运行得更快。

NVIDIA告诉我们这个过程并不完美:在极少数情况下,启用DLSS可能会清除纹理或几何体。但总的来说,如果这是一个选择,那么改进是戏剧性的,非常值得启用。

我的卡可以使用DLSS吗?

DLSS是NVIDIA专有的Tensor处理核心的一个特性,在新的RTX卡中呈现在图灵GPU架构上。如果您有GeForce RTX图形卡,则可以使用DLSS。如果你不这样做,那你就不能。因此,仍然流行的GeForce GTX 900和1000系列卡无法利用DLSS。

我需要网络连接才能使用它吗?

不用。虽然DLSS流程利用了大量的云计算硬件 – 巨大的NVIDIA服务器农场,其中包含RTX显卡的工业版本 – 但一旦系统设置并启用,该流程就会在本地PC上运行。只需确保您运行的是最新的驱动程序。

我的游戏是否与DLSS兼容?

这就是问题:DLSS的深度学习部分需要在NVIDIA的数据中心进行数月的处理才能应用于PC游戏。因此,对于每一款新游戏,NVIDIA都需要长时间运行其庞大的GPU阵列才能让DLSS做好准备。

一旦繁重的工作完成,NVIDIA将更新其GPU驱动程序并在新游戏上启用DLSS,此时开发人员可以默认启用它或将其作为设置菜单中的图形选项。因为深度学习系统必须单独查看每个游戏的几何和纹理以提高特定游戏的性能,所以无法绕过这种“一次一个游戏”的方法。随着NVIDIA的改进,它会变得更快 – 可能会将一个游戏的时间减少到数周或数天 – 但目前需要一段时间。

在撰写本文时(2019年1月),只有一款游戏具有您可以在家中的游戏PC上启用的DLSS:最终幻想XV。即使这是一种测试形式 ,只适用于最高分辨率。早期的测试表明,实际上,它可以通过在其他游戏中启用RTX光线跟踪,将帧速率提高10-15 FPS,大约相同。(目前FFXV不支持光线跟踪,因此在真正需要的地方不会应用DLSS提升。)

NVIDIA已经公布了其他现有和即将推出的最终支持DLSS的游戏列表 – 可能是该公司正在运行其数据中心,以便为其做好准备。目前,NVIDIA已确认即将到来的DLSS支持二十五个游戏,其中包括Hellblade:Senua的牺牲,ARK:生存进化,原子之心,杀手2,Mechwarrior V,Playerunknown的战场,古墓丽影的阴影,以及我们快乐很少。在CES上,该公司还宣布Battlefield V和即将推出的Anthem将支持DLSS-后者甚至可以在它准备发布时完成处理。

支持RTX专有光线跟踪效果和性能提升DLSS系统的游戏是一个简短列表:

  • Anthem
  • Atomic Heart
  • Battlefield V
  • MechWarrior V
  • Shadow of the Tomb Raider
  • Justice Online
  • JX3

当然,随着开发人员对光线追踪变得更加舒适,NVIDIA平滑并加速其DLSS计算过程,这个列表将会增长,而PC游戏玩家需要访问其RTX品牌图形卡的全部功能。

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