AI图像渲染

2023-09-22 11:31:47

得益于AI技术的极大提升,我们可以耗费更少的计算资源和带宽来实现更清晰,细节更丰富和帧率更高的画面。

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什么是DLSS

DLSS 是一种利用深度学习的超级采样技术,可以在低分辨率的渲染下生成高分辨率的画面,从而提高游戏的性能和画质 。DLSS 的原理是通过在超级计算机上训练一个神经网络,来学习不同游戏和场景的图像特征,然后在 GPU 的 Tensor Core 上运行这个网络,对输入的低分辨率图像进行重建和增强 。

DLSS 有不同的模式,可以在性能和画质之间做出平衡。一般来说,DLSS 的性能模式会牺牲一些画面细节,但带来更高的帧数;而 DLSS 的质量模式会保留更多的画面细节,但帧数会相对较低 。DLSS 也可以根据用户的显示器分辨率和刷新率自动调整模式,以达到最佳的效果。
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DLSS原始画面分辨率

DLSS 原始分辨率是指 DLSS 技术在进行图像重建和增强之前,实际渲染的分辨率。DLSS 原始分辨率的大小取决于 DLSS 的模式和输出分辨率。一般来说,DLSS 的性能模式会使用最低的原始分辨率,而 DLSS 的质量模式会使用最高的原始分辨率。DLSS 原始分辨率的具体数值可以在一些游戏的设置页面中查看,也可以通过一些第三方工具进行修改。

以下是一些常见的 DLSS 模式和原始分辨率的对应关系:

  • 1080P 输出分辨率:
    • 性能模式:540P 原始分辨率
    • 平衡模式:648P 原始分辨率
    • 质量模式:720P 原始分辨率
  • 1440P 输出分辨率:
    • 性能模式:720P 原始分辨率
    • 平衡模式:864P 原始分辨率
    • 质量模式:960P 原始分辨率
  • 2160P 输出分辨率:
    • 性能模式:1080P 原始分辨率
    • 平衡模式:1440P 原始分辨率
    • 质量模式:1620P 原始分辨率

DLSS 原始分辨率越高,图像质量越好,但性能也越低。DLSS 原始分辨率越低,图像质量越差,但性能也越高。用户可以根据自己的显卡性能和显示器尺寸,选择合适的 DLSS 模式,以达到最佳的游戏体验。
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DLSS优缺点

DLSS 的优缺点如下:

  • 优点:
    • DLSS 可以在保持或提升画面质量的同时,显著提高游戏的帧数,尤其是在开启光线追踪的情况下。
    • DLSS 可以根据用户的显示器分辨率和刷新率自动调整模式,以达到最佳的效果。
    • DLSS 可以消除锯齿和模糊等问题,甚至有时可以超越原生分辨率的画质。
    • DLSS 可以支持不同的模式,让用户在性能和画质之间做出平衡。
    • DLSS 可以随着驱动程序的更新而不断改进其 AI 模型,从而提高图像质量。
  • 缺点:
    • DLSS 只能在支持 RTX 显卡的游戏中使用,而且需要游戏开发者进行适配。
    • DLSS 有时会导致画面细节丢失或变形,尤其是在性能模式下。
    • DLSS 由于多帧采样,有时会造成运动物体的残影或延迟。
    • DLSS 对于一些对原始图像细节有要求的玩家来说,可能会觉得 AI 脑补的效果不自然或不真实。

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DLSS版本和适配的显卡

目前,DLSS 有以下几个版本:

  • DLSS 1.0:这是 DLSS 的最初版本,于 2018 年发布,只支持一些特定的游戏和分辨率,如《绝地求生》和《最终幻想 XV》。DLSS 1.0 的效果受到了很多批评,因为它会导致画面模糊和细节丢失。
  • DLSS 2.0:这是 DLSS 的第二代版本,于 2020 年发布,对 DLSS 的技术和效果进行了大幅改进。DLSS 2.0 不再需要针对每个游戏单独训练 AI 模型,而是使用一个通用的模型,可以适应任何游戏和分辨率。DLSS 2.0 还增加了不同的模式,让用户可以在性能和画质之间做出平衡。DLSS 2.0 的效果得到了很多赞誉,因为它可以在提升帧数的同时保持或提升画面质量。
  • DLSS 3.0:这是 DLSS 的最新版本,于 2021 年发布,对 DLSS 的技术和效果进行了进一步优化。DLSS 3.0 引入了两项新功能:帧生成 (Frame Generation) 和光线重建 (Ray Reconstruction)。帧生成利用 AI 技术生成更多帧,以此提升性能,并通过 NVIDIA Reflex 保持出色的响应速度。光线重建利用 AI 技术为密集型光线追踪场景生成更多像素,从而提升画质。DLSS 3.0 还支持深度学习抗锯齿 (DLAA),可以消除锯齿和模糊等问题。

目前,DLSS 1.0 和 DLSS 2.0 可以用于 RTX 20 系列显卡(比如 RTX 2060 和 RTX 2080 Ti);DLSS 2.x(x>0)和 DLSS 3.0 可以用于 RTX 30 系列显卡(比如 RTX 3050 和 RTX 3090 Ti);DLSS 3.x(x>0)可以用于最新的 RTX 40 系列显卡(比如 RTX 4080)。

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AMD对应DLSS的技术

AMD 的对应的 DLSS 技术是 AMD FidelityFX Super Resolution (FSR) ,它是一种利用空间放大算法的超级采样技术,可以在低分辨率的渲染下生成高分辨率的画面,从而提高游戏的性能和画质。FSR 有四种模式,分别是 Quality (质量)、Balanced (平衡)、Performance (性能) 和 Ultra Performance (超高性能),用户可以根据自己的需求和硬件情况选择合适的模式。

FSR 的优点是它对硬件的要求很低,不仅支持 AMD 的 RX 6000、RX 5000、RX 500 和 RX Vega 系列显卡,以及搭载 Radeon 显卡的锐龙处理器,还支持 NVIDIA 的 GTX 10 系列和 RTX 20/30 系列显卡。FSR 还是一个开放的技术,已经获得了超过 10 家游戏工作室和游戏引擎的支持,将覆盖超过 100 款游戏。

FSR 的缺点是它目前还不如 DLSS 在图像质量上的表现,因为它没有使用深度学习的神经网络来重建图像,而是使用了一种较为简单的算法来放大图像。FSR 在一些细节和边缘上会出现模糊和失真的现象,尤其是在性能和超高性能模式下。FSR 也没有 DLSS 那样可以根据显示器分辨率和刷新率自动调整模式,而是需要用户手动选择。

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FSR的表现如何

AMD 已经宣布 FSR 将会支持 PS5 和 Xbox Series X/S,以及其他基于 RDNA2 的 GPU,但具体的时间和游戏列表还没有公布。不过,我们可以根据一些已经支持 FSR 的 PC 游戏来推测一下 FSR 在 PS5 上可能的效果。

FSR 是一种利用空间放大算法的超级采样技术,可以在低分辨率的渲染下生成高分辨率的画面,从而提高游戏的性能和画质。FSR 有四种模式,分别是 Quality (质量)、Balanced (平衡)、Performance (性能) 和 Ultra Performance (超高性能),用户可以根据自己的需求和硬件情况选择合适的模式。

根据一些网站和视频对 FSR 的测试结果,我们可以推测它的表现:

  • FSR 在 Quality 模式下可以提供接近原生分辨率的画质,并且带来约 40% 的性能提升。
  • FSR 在 Balanced 模式下可以提供良好的画质,并且带来约 60% 的性能提升。
  • FSR 在 Performance 模式下可以提供可接受的画质,并且带来约 80% 的性能提升。
  • FSR 在 Ultra Performance 模式下可以提供极低的画质,并且带来约 100% 的性能提升。

因此,我们可以推测,在 PS5 上使用 FSR 的话,可能会有以下几种情况:

  • 如果 PS5 原生支持 4K 分辨率和 60 FPS 的游戏,在开启 FSR Quality 模式后,可能会保持相同的画质和帧数,但降低功耗和发热。
  • 如果 PS5 原生支持 4K 分辨率和 30 FPS 的游戏,在开启 FSR Quality 模式后,可能会提升到 60 FPS,并保持相同的画质。
  • 如果 PS5 原生支持 4K 分辨率和 30 FPS 的游戏,在开启 FSR Balanced 模式后,可能会提升到 60 FPS,并略微降低画质。
  • 如果 PS5 原生支持 4K 分辨率和 30 FPS 的游戏,在开启 FSR Performance 模式后,可能会提升到 60 FPS,并明显降低画质。
  • 如果 PS5 原生支持 4K 分辨率和 30 FPS 的游戏,在开启 FSR Ultra Performance 模式后,可能会提升到 120 FPS,并极大降低画质。

当然,这些都只是基于目前的测试数据和推测,实际的效果还要等到 FSR 正式支持 PS5 后才能知道。不过,从目前的情况来看,FSR 应该是一项有利于 PS5 的技术,可以让玩家在性能和画质之间有更多的选择。

DLSS和FSR对比

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