什么是NVIDIA DLSS,它将如何提高光线跟踪速度?

在NVIDIA的CES 2019发布会上,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卡上启用奇特的新光线跟踪图形的游戏中受到的性能影响。但是它是如何工作的呢?

什么是DLSS?

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

超级采样是你现在可以在你的机器上用很多游戏来做的事情。它实质上使游戏的分辨率超出了您的监视器所能支持的范围。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卡已经支持这项技术,一些个人电脑游戏也是如此。要了解有关超级采样的更多信息,请查看本文。

现在,进入“深度学习”部分。深度学习是一个模糊的术语:它基本上是指在高性能硬件上运行的大量计算,这个过程会随着时间的推移而改进。一些应用程序将此称为“人工智能”(AI),但这是一个用词不当;虽然该系统不是任何人类意义上的“学习”,但它只是在一个重复的过程中变得更好。

NVIDIA的DLSS系统在其海量数据中心的显卡上一次又一次地对一款特定的游戏运行超级采样。它计算将超级采样技术应用于游戏的最佳方式,对游戏的视觉进行重复处理-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”部分在这里开始发挥作用;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。

将更平滑多边形线和纹理的超级采样与对游戏应用常规改进的深度学习相结合,就可以得到DLSS。图像改善技术已经在NVIDIA的数据中心计算出来,通过RTX卡中的张量处理核心在运行中应用。

NVIDIA工程师在CES的图形基准上向我们解释和演示了这一过程。与非DLSS设置相比,改进效果令人印象深刻,更平滑、更均匀的纹理和多边形非常明显。即使当DLSS机器以比非DLSS机器(1440p)更低的输出(1080p)呈现其图形时,情况也是如此。

它如何让游戏运行得更快?

DLSS系统对游戏的视觉效果进行了一般性的改进,特别是如果您在运行游戏时启用了NVIDIA的光线跟踪增强功能。光线跟踪,最先在RTX系列卡中引入,允许更精确的反射、阴影和光线扩散,具有一些令人惊叹的结果。我们已经介绍了光线跟踪可以改善游戏中视觉效果的方法。

不幸的是,光线跟踪也增加了GPU的负载。负载如此之高,以至于许多游戏甚至在PC的其余部分使用最新的NVIDIA卡和高端组件时,也低于理想的每秒60帧大关。

NVIDIA数据中心的RTX GPU已经对DLSS进行了预先计算的改进,使用这些改进可以平滑支持RTX的游戏的性能。在它的CES演示中,一款同时启用光线跟踪和DLSS的游戏在游戏运行的一两帧内运行,根本没有启用任何光线跟踪。简单地说:DLSS可以让游戏运行得更快,拥有更花哨的灯光效果。

NVIDIA告诉我们,这个过程并不完美:在某些罕见的情况下,启用DLSS可能会洗掉纹理或几何体。但总体而言,这种改进是戏剧性的,如果这是一种选择,那么它是非常值得启用的。

我的卡可以使用DLSS吗?

DLSS是NVIDIA专有张量处理核心的一项功能,在新的RTX卡中采用图灵GPU架构。如果您有GeForce RTX显卡,则可以使用DLSS。所以,仍然流行的GeForce GTX 900和1000系列卡不能使用DLSS。

我需要网络连接才能使用它吗?

不是的。虽然DLSS过程使用了大量的云计算硬件-巨大的NVIDIA服务器群,配备了工业版的腾讯通显卡,但一旦设置并启用了系统,该过程就会在您的本地PC上运行。只要确保您运行的是最新的驱动程序即可。

我的游戏与DLSS兼容吗?

问题是:DLSS的深度学习部分需要在NVIDIA的数据中心进行数月的处理,然后才能应用到PC游戏中。因此,对于每一款推出的新游戏,NVIDIA都需要长时间运行其庞大的GPU阵列,以便为DLSS做好准备。

一旦繁重的任务完成,NVIDIA将更新其GPU驱动程序并在新游戏上启用DLSS,此时开发者可以默认启用DLSS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,所以没有办法绕过这种“一次一个游戏”的方法。随着NVIDIA的改进,它会变得更快-可能会将一场比赛的时间减少到几周或几天-但目前这需要一段时间。

在撰写本文时(2019年1月),只有一款游戏具有可以在家里的游戏PC上启用的DLSS:最终幻想XV。即使这样也是测试版,而且只能在最高分辨率下工作。早期的测试显示,它确实可以将帧率提高10-15FPS-与在其他游戏中启用RTX射线跟踪所损失的量大致相同。(目前,FFXV不支持光线跟踪,因此DLSS Boost没有应用到真正需要它的地方。)

NVIDIA已经宣布了最终将支持DLSS的其他现有和即将推出的游戏的清单-想必该公司正在全力运行其数据中心,以使其做好准备。目前,NVIDIA已经确认即将对25款游戏提供DLSS支持,著名的游戏包括:地狱之刃:塞努亚的牺牲,方舟:生存进化,原子之心,刺客2,机甲战士V,未知玩家的战场,古墓丽影,以及我们快乐的少数人。在CES上,该公司还宣布战地V和即将推出的国歌将支持DLSS-后者甚至可能在准备发布时完成处理。

将同时支持腾讯通独有光线跟踪效果和性能提升的DLSS系统的游戏是一个简短的列表:

国歌。 原子心脏。 战场V。 机甲勇士5号。 古墓丽影。 正义在线。 JX3

当然,随着开发者更加熟悉光线跟踪,NVIDIA平滑并加快其DLSS计算过程,以及PC游戏玩家需要访问其RTX品牌显卡的全部功能,这一名单将会增加。

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