DLSS 2.0深度测试 画质更好还能帧数翻倍?

时间:2020-02-18 14:59:28
  • 来源:3dmgame.com
  • 作者:TheStig
  • 编辑:TheStig

什么是DLSS 2.0?

  2018年9月第一代RTX显卡到现在,已经过去了将近一年半的时间,而目前最新的RTX SUPER系列显卡也已经进入到了自己生命周期的后半段。我们在之前做过很多相关的内容来探讨RTX显卡最重要的一个特性光追踪,却无意的忽视掉了图灵架构中另外一个同样意义重大的特性——深度学习超采样(DLSS)。

  DLSS这个功能的主要作用就是替代传统的TAA抗锯齿,在RTX显卡上可以显著减少资源消耗,带来更高的帧数。这样一个非常重要的新技术却往往被很多人认为是为了补上开启光追踪后带来的帧数下降所准备的。但其实我们认为,DLSS的重要性远不如此。所以今天的文章,我们借助《控制》、《德军总部:新血脉》以及《飞向月球》这三款游戏,来深入测试一下练习时长一年半的DLSS现如今的表现到底如何。

DLSS 2.0去除BUG 优化效果

  最早版本的DLSS基本上只允许在2K和4K分辨率下开启,而1080p是不允许开启的。在经过多次的更新之后,现在的DLSS变得已经拥有了多种工作状态,不同工作状态下也会带来不同的画面表现。

  最早的DLSS主要服务于高分辨率下的游戏,在2K和4K分辨率下,DLSS会采用低一级的实际分辨率让显卡渲染,再通过算法最终以高分辨率运行。比如在2K分辨率下,显卡会实际渲染1080p的画面减少负担,然后通过算法最终输出2K画面。在这个模式下,DLSS的主要思路就是减少渲染像素数量,提高帧数表现。传统的降低分辨率再配合锐化算法的方式虽然能改善性能表现,但是实际的画面细节会损失不少,而DLSS通过AI重构高分辨率图像的细节,在提高帧数的同时也最大程度上保持了图像的原样,是一个一举两得的做法。

  除了前面说的这种工作模式之外,DLSS还能以另一种方式存在。新版本的DLSS现在可以在开启后不改变实际渲染分辨率。也就是说玩家实际选择什么分辨率,最终就输出什么分辨率,渲染过程不会有任何缩水。这个模式存在的意义就是原有画面基础上借助DLSS算法对画面进行增强,类似于超采样后再降至实际分辨率进行输出。这样的方式可以带来比前一种方式更为精美的画面表现,但是性能的提升就没那么明显了。这个模式格外适合性能已经够用,但显示器分辨率有限的场景,多应用在1080p的画面设定当中。

  更新了最新驱动之后,现在有些游戏中的DLSS分别提供了性能模式、平衡模式和质量模式三种方式,这就允许玩家更精细的调节DLSS的力度,配合不同的硬件最终找到最适合自己的画面设定。目前最先支持了DLSS 2.0的两款游戏是《飞向月球》和《德军总部:新血脉》,这两款游戏当中都允许用户非常精细的控制DLSS的等级,并且这两款游戏的实际表现也是目前为止最为出色的。

DLSS是如何工作的?

  游戏开发者总想给玩家们带来更惊艳的画质,但游戏市场中的硬件性能总是有限的,在有限的硬件性能下展现出更好的画质需要的是开发者不断的取舍。每一次画质的重大飞跃都不可避免的要挑战当前硬件水平的上限,换句话说就是牺牲了游戏的性能表现,光追踪功能也正是如此,所以DLSS的出现也的确并非偶然。

  DLSS是一个系统性的流程,并不是单一显卡就能完成的。简单来说,DLSS包含了「训练阶段」和「复现阶段」这两个部分:

  训练阶段的工作并非在你的RTX显卡上进行,因为这需要大量的算力作为支持,全部的训练工作都是在NVIDIA的超级计算机上进行的,每一款支持DLSS的游戏都拥有一个专属的训练模型。在训练阶段,深度神经网络需要经过上千万张高分辨率的图像进行训练,这些图像在超算上以极低的帧率脱机渲染,每个像素都拥有64个样本。也就是说,在训练过程中,神经网络都是以远高于最终实机渲染分辨率的图像进行训练的,这个网络在经过长时间的大量训练后,最终可以得到一个模型。训练得到的这个模型可以基于低分辨率图像生成高分辨率图像,而这个模型也会随后跟随NVIDIA显卡驱动的更新推送给用户。、

  在NVIDIA超算完成训练过程之后,得到的这个模型会跟随驱动分发给那些使用了RTX显卡的用户,而用户这一边需要完成的就是利用RTX显卡通过这个训练得到的模型复现前面得到的高分辨率画面,而这也正是图灵架构的RTX显卡核心当中的Tensor Core(张量计算核心)真正的用武之地。传统的TAA渲染需要使用到显卡当中的CUDA Core,这就带来了不可避免的性能消耗,而DLSS通过专属的Tensor Core来实现同样的功能,让出了不少的资源,也就自然带来了性能的提升。  DLSS的整个实现流程都基于深度学习,所以最终在游戏中的实际表现也可能会随着时间推移产生变化。因为DLSS的结果并非一成不变,它一直在更新迭代,可能曾经那些表现不佳的游戏,在经历了一次驱动更新之后,画面就有了质的提升。

测试平台介绍

  本次测试我们使用的测试平台是Intel i9-9900K(默频)配上技嘉Z390 AORUS ULTRA主板。内存为七彩虹DDR4-3200,主硬盘为希捷的FIRECUDA 520,显卡我们使用的是技嘉的RTX 20 SUPER系列以及RTX 2080 Ti,其余配置大家可以参考上方表格。

  测试开始前我们首先更新到了最新版本的NVIDIA驱动,测试游戏我们选择的是《控制》、《德军总部:新血脉》以及《飞向月球》。我们会分别测试1080p、2K和4K三档分辨率,游戏画质全部开到最高,具体的DLSS模式我们会在测试截图下方详细说明。

《飞向月球》DLSS测试

  《飞向月球》这款游戏支持质量、平衡和性能三种DLSS模式,我们也特意在关闭DLSS、开启DLSS质量模式和性能模式三种情况下对游戏画面进行截图对比。下方的全部截图都是基于4K分辨率进行的。

  第一组截图我们放大画面中心宇航服以及旁边的灯。开启DLSS之后游戏画面的细节出现了一些比较明显的锐化很急,提灯中间灯泡位置的光晕被算法抹掉了,整体的画面细节表现和未开启DLSS相比没有明显差距。而DLSS性能模式和DLSS质量模式其实画面上也基本相同。

  第二组截图我们选择放大画面中墙面部分的报纸对比画面细节。在这里仔细对比可以看到在开启了DLSS之后,报纸上的文字甚至表现更好一些。截图上右下方的报纸上第二行小字“民众担心其聚变反应突发溶解”在开启DLSS的截图当中清晰度更高。

  这组截图当中我们放大画面远处的网格围栏以及近处的角色后背部分。远处的围栏在开启DLSS的两张图中可以看到网格的网眼会更明显一些,而未开启DLSS的画面则有些清淡;近处角色后背区域,开启了DLSS特别是质量模式的截图当中可以看到线条更为清晰,细节表现也更好,这其中应该是锐化算法体现了作用。

  最后这组截图可以很好地印证我们前面对比的结果并非偶然。画面中心部分平板上所显示的文字,在DLSS模式下字体更加丰满,尽管仍然看不出具体写了什么字,但是实际表现也仍然好于默认4K分辨率所渲染的画面。

  性能部分,开启DLSS之后,随着分辨率提升也带来了更多的帧数提高,在4K分辨率下,帧数提升幅度甚至超过了一倍。考虑到这款游戏在开启DLSS后甚至还能带来更好的画面,我们可以说《飞向月球》是目前为之应用DLSS最为出色的一款。

《德军总部》DLSS测试

  《德军总部:新血脉》是近期才更新了DLSS以及光追踪的游戏,下面我们同样放出四组截图给大家对比。

  第一组截图当中我们放大画面中央白板部分,可以看到我们选取的两块区域都是开启了DLSS之后画面表现更加清晰锐利,“糊”的反而是不开启DLSS的画面。这和我们前面测试《飞向月球》的情况相同,在德军总部当中甚至表现得更为明显。

后面的三个场景当中,开关DLSS的画面差别不大,可以说基本是相同的。

  性能表现基本上和前面的测试相同,在开启DLSS之后,测试的帧数表现几乎都可以翻倍,对于这样一款射击类的游戏来说无疑是巨大的帮助。

显卡推荐 总结

  综合我们前面对这三款游戏的测试,最后我们也推荐一款现在来说最适合入手的显卡。在这里我们推荐的是技嘉的RTX 2070 SUPER GAMING OC的白色版本。从目前在游戏的性能表现上来看,一块出色的高频RTX 2070 SUPER是非常好的选择,它能够很好的在2K分辨率下提供足够的帧数表现。

  这块技嘉的RTX 2070 SUPER OC是技嘉产品线中非常有性价比的一款,拥有黑白两种配色。它采用了它采用了标准的三风扇散热设计内部配上6根大直径的散热管,保证了显卡能稳定输出高性能。这块显卡最大Boost频率为1815MHz,我们在实际测试中这块显卡也能一直保持在非常高的频率上运行。内部采用8+2相供电设计,是同级别显卡中比较高的规格。显存和供电电感上都有对应的导热胶,除了保证显卡核心温度更低,也在其他地方尽可能的降低温度增加显卡的试用寿命。

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《控制》DLSS测试

  首先我们分别在三款游戏当中截取了多组图片,给大家放大局部看一下效果。

  《控制》这款游戏支持的DLSS模式会在开启后强制降低渲染分辨率,举例来说4K分辨率会被降低到2K渲染,而2K分辨率则会被降低到1706*960这样一个还不到1080p的实际分辨率渲染,而1080p暂时不允许开启DLSS功能。我们下方的几组截图分别对2K和4K分辨率进行对比。

  第一组截图我们设定的分辨率为2560*1440,开启DLSS后实际渲染分辨率为1706*960。整体观感上来说,两张图片的观感差距非常下,我们继续放大这组截图当中两处墙面上的海报对比海报上面的文字细节。

  在经过大比例的放大过后,可以看到开启DLSS实际以1706*960分辨率渲染的游戏画面产生了一定的画质下降,海报上的文字相比起未开启DLSS以2560*1440分辨率下直接渲染的画面更模糊一些,但要知道的是,此时的DLSS画面对于显卡来说负担甚至低于1080p,在整体画面表现没有太大下降的情况下,我们认为这样的画面差距是完全可以接受的。

  第二组画面同样是在2K分辨率下对比开关DLSS的截图。这组截图当中和前面表现基本一致,开启DLSS之后,由于大幅减少了像素渲染数量,画面的细节表现稍逊于未开启的画面。

  第三组游戏截图是选择在4K分辨率下对比开关DLSS所截得的。在4K分辨率下开启DLSS,游戏会以实际2K分辨率进行渲染的。在基础分辨率得到提升后,这组对比当中其实可以看到开关DLSS对于画面质量几乎已经没有影响了,不做标注的话多数玩家很难看出哪张是开启DLSS的截图。

  最后一组截图同样是4K分辨率,我们放大画面墙面仪表以及右侧的提示牌对比细节。实际效果来看也和前面相同,几乎很难肉眼看出画质差距。对于《控制》这款游戏来说,在4K分辨率下开启DLSS实际画面的表现是非常出色的,几乎和不开没有明显区别,这很大程度上是因为4K+DLSS是以2K为基础进行渲染的,预留的像素数量足够多。

  看完画面表现,我们也测试了开关DLSS带来的性能差距:

  在2K和4K分辨下,开启DLSS对于游戏整体的性能提升是非常巨大的,且分辨率越高提升越多,在4K分辨率下,开启DLSS几乎带来了翻倍的性能提升,直接把不可玩的状态变成了可玩。

结论

  也许是光追踪的光环太过强大,导致DLSS一直被当成一个单纯为弥补光追带来的性能占用的功能。但我们觉得DLSS这项技术本身的重要性也非常高,在保证画质不变甚至更好的情况下大幅减少了显卡资源的使用,这一点对于目前的4K游戏市场是非常有用的。

  早期的DLSS不够成熟,开启后带来了非常大的画质劣化,这是客观事实。但DLSS这个功能本身就是在不断学习不断进化的,时隔一年半的今天,我们再来测试它的时候,发现DLSS不仅可以保持原有画质,在一些情况下,甚至还能改善画面质量,最终带来画质帧数的双双提升,这样的DLSS有谁能不爱呢?

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