最近,小雷在网上刷视频,偶然看到这样一条截图:

(图源:youtube)
这是从卡普空新作《识质存在》的测试 Demo 中截取出来的片段,这张游戏截图相当模糊,仿佛像是将一张正常的游戏截图,用微信来回传了二十多遍后带有 " 电子包浆 " 的网图。
不得不说,虽然糊得没眼看,游戏的场景还算是勉强看得清的,人物、背景、场地都还算能识别。
但是,如果告诉你,这游戏的内部实际渲染分辨率是 38x22 呢?
这位大神使用了 dlsstweaks 修改软件,将 22p 的画面效果经由英伟达最新的 dlss4.5,搭载了第二代 transform 模型算法的超分技术上采样到了 4k。

而原像素,大概占据这么一小块。
无独有偶,还有一个更加极限的场景:在小黑盒上,有玩家使用《巫师 3》这款游戏超分生成进行上采样,它的原像素是多少呢?是 16x9,没错,不是 16:9 而是 16x9,这意味着整个屏幕像素数量只有 144 块。直接观看,看起来像是某些博物馆上展出的抽象主义作品,如果没有周边的 ui,很难让人知道这是一款游戏。

(图源:小黑盒)
而在 dlss4.5 的加持下,这款游戏的画面是这样的。

虽说依旧模糊,但它起码能清晰地分辨出人物与背景的位置关系,有点类似近视眼没戴眼镜时的效果,这样的画面技术着实让人汗颜。
曾几何时,超分辨率还是一个饱受争议的话题,2018 年首次搭载的 dlss1 的超分质量也难以给出让人信服的答复。然而到了近几年,几乎 99% 的 2a 或者 3a 游戏都至少采用了 dlss,fsr,xess 此类超采样技术的一种或多种。

而在几个月前的 ces 展会上,英伟达正式公布了 dlss4.5,带来了第二代的 Transfromer 模型与高达 6X 帧生成技术。
我们暂且抛开最开始图上那些用修改工具做出来的极端情景,就单纯使用官方允许的最大化设置。在同时开启 DLSS 超级性能档 +6X 帧生成的情况下,一款游戏在 4K300FPS 超高分辨率和超高帧率运行的游戏,其内部实际渲染的画面只有 720P+50FPS。抛开超分超帧所需的计算量不谈,游戏背后的实际计算量仅有原生画面的 1.85%。也就是说,游戏 98% 的画面是由 AI 生成的。
暂不论 " 我们是在玩游戏还是玩 AI" 这种忒修斯之船的哲学问题,但我们能清晰地看到,延续了 40 余年的图形技术正在迎来一次深刻的变革。
若要理解这深刻的变革,不妨从那场变革最开始的源头说起。
在 2018 年的德国科隆展上,NVIDA 正式发布了 20 系游戏显卡。除了常规的性能升级外,此次 20 系显卡还带来全新的硬件光线追踪技术以及专属的 ai 计算单元 tensor core。配合这款专属的 ai 计算单元的是首代深度学习超采样(Deep Learning Super Sampling,简称 dlss)。

(图源:NVDIA)
在最开始,这类超采样技术是为了弥补 20 系显卡同期带来的光线追踪的不足——因为是首次研发此类技术,导致开启光追后的游戏帧数暴跌,此时就需要通过降低分辨率来降低渲染压力。而又想要保证画面质量,因此 dlss 便应运而生。
dlss 借助其 ai 单元,由预先训练好的模型,在分辨率降低后空出的地方 " 猜测 " 像素进行填充(与现今的 ai 语言大模型相当相似)。
然而,初代的 dlss 的实际落地表现并不好,虽说已经比降级直出的要好上不少,但仍然存在模糊严重的问题。同时,与现在的随意调整渲染倍率的现代超分方案不同,你只能在固定的分辨率下以固定的缩放形式输出,还需要针对每一款不同的游戏分别进行模型训练 …… 总之,玩家们并不买账。
而在大约一年半后,英伟达推出了 dlss2.0,这次的技术进步相当大,同时也奠定了现代 AI 超分技术的基础。这次的模型升级为 CNN(卷积神经网络)模型,不仅模型生成速度达到了上代的 2 倍,还能够从多个历史帧中提取向量、深度等数据作为画面参考,还带来了质量、平衡、性能三个超分辨率挡位,性能挡位能够从 1080p 四倍上采样到 4k,而质量模式甚至已经接近了原生画面的水平。
此后,dlss2.X 也在不断更新,每一次版本迭代都让画面质量更上一层。也是在此时,超分辨率低劣的刻板印象在玩家群体中逐渐消失,此类技术赢得了更多玩家的青睐
然而若是以目前普遍接受的超分技术来比较,dlss3.0 新带入的帧生成技术带来的争议要大得多。

DLSS3 与 RTX40 系列显卡一同发布,它使用新硬件的光流加速器在两帧之间额外生成一帧,实现了双倍的帧数提升。但同时也引入了额外的延迟,不少玩家在使用超分辨率时抱怨增加的延迟严重影响了游戏手感,特别是在射击类或者动作类需要高精度反应的游戏中显得尤为突出。同时 dlss3.0 在超分模型上引入了超级性能挡位,能够以 720p 分辨率基底上采样至 4k。
到了当前最新的 RTX50 系显卡,老黄也同步带来了 dlss4.0,这次将超分与超帧这两方面进行了完全重构。

在超分方面,从 cnn 模型更换成了全新的 Transformer 模型,采用了更大的模型计算量,图像生成的质量得到了极大地提高。原先的性能挡位即可媲美 cnn 质量档,更高级的平衡档和质量档甚至已经超越了原生的画面水准。

超帧方案也从原先的光流方案升级到了新的 AI 生成模型,不仅生成速度加快,显存占用降低,相比 dlss3 的方案显著降低了延迟,还支持了最多 4 倍的帧数倍率。
在开启超分超帧等所有方案后,各种顶级 3a 游戏大作都达到了恐怖的两百多帧。

到了最新的一代,英伟达在 ces 展上给出了最新 dlss4.5 技术,6X 帧生成与第二代 transformer 模型的出现,算是给本就成熟的 AI 图形技术再度强化。
游戏开发商们也对这些 AI 技术相当重视。
对于他们而言,超分超帧技术的 " 反向应用 " 可以大大地缩短开发周期与降低成本。
在游戏开发过程中," 优化 " 一直是一个费力不讨好的工作,需要在资源受限的情况下去做减面、缩光影、砍画质等内容极为耗时耗力。而有了此类技术,则能够通过 AI 轻松生成出高质量的画面与极高的帧数。

这当然也相当程度地影响了部分 " 守旧派 ",对那些拒绝使用超分超帧的用户来说,他们成了牺牲品。然而在这 " 时代车轮滚滚向前 " 的大潮中,此类人要么最终 " 真香 ",要么孤注一掷,用着残缺的显卡性能体验游戏,尤其是当前的显卡价格的构成早已不是单纯的光栅化性能,AI、光追也在产品价格中占据了相当一部分。
所以,积极拥抱未来技术既是理智的,也是不得不做出的选择。如果能主动选择,这类技术甚至能让曾经的 60 系甜品卡,在 2K 乃至 4K 分辨率的最高画质下流畅运行游戏。
当下的 dlss 超分技术无论多么先进,目前更像是锦上添花,游戏的所有元数据依然需要大量的人工开发,哪怕做到了 99%,没有剩下的那 1% 依然无法满足需求。
同时,这类技术并非没有副作用,如同前文提到的模糊,延迟等问题,目前到最新的技术下依然没有得到妥善地解决,超分带来的画面 bug 和超帧带来的操作不跟手的问题依然存在。我们还需要等待技术的进一步成熟。
近几年还推出了一种完全由 AI 生成的游戏形式,虽然目前来说仅仅是个技术展示,甚至连正常游玩都做不到,但展望未来,或许由人工搭建的游戏与纯 AI 游戏将会并行发展。
当下这个摩尔定律失效,制程工艺接近极限的时代,这类 ai 技术正在使用 " 曲线救国 " 的技术持续的更新迭代。


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