什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术


3楼猫 发布时间:2024-08-16 23:39:52 作者:AWick Language

几天前,黑神话悟空测试工具正式发布,但设置内出现的“超采样清晰度”引起了广大玩家的关注,不少玩家并不了解其含义,隧决定写一篇文章,简要介绍DLSS和超分辨率重建技术的原理,帮助各位理解DLSS的不同性能模式。


声明:楼主非专业人士,以下内容均为查阅相关文章和资料后得出的结论,如有错误,还请大佬批评指正,大家理性讨论

目录:

  1. 引言
  2. 什么是DLSS
  3. 什么是超分辨率技术
  4. 什么是超采样清晰度
  5. 什么是DLAA

1.引言

我们知道,对于同一显卡,画面分辨率越高,帧率就越低,这是因为高分辨率画面需要渲染的像素点更多,对显卡的性能要求就越高。

那么如果有这样一种技术,使得GPU只需要渲染低分辨率图像,再利用ai技术补全低分辨率图像中缺失的像素点,并将其转化为高分辨率图像输出,就能降低GPU运算压力,进而大幅提高帧率这就是DLSS的超分辨率技术。

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第0张

2.什么是DLSS

DLSS,全称Deep Learning Super Sampling,中文“深度学习超采样技术”,是英伟达的一项重要技术。

DLSS其实是一个总称,它包含很多不同的功能:超分辨率、帧生成、光线重建、DLAA等。其中“超分辨率”是DLSS的核心功能。

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第1张

3.什么是超分辨率技术

超分辨率图像重建技术,是指将低分辨率图像转换成高分辨率图像的技术

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第2张

超分辨率技术原理图(再放一遍)

超分辨率问题大致可以分为以下几类:

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第3张

超分辨率问题的分类

nvidia对于DLSS中的超分辨率技术做出如下解释:

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第3张

简单来说就是利用ai技术将低分辨率帧转化成高分辨率帧。

一些游戏的画面设置中会出现“性能、平衡、质量”等不同的DLSS模式,这些模式其实就是超分辨率功能的不同模式,代表着不同的渲染比例(详细内容会在下文解释)

4.什么是超采样清晰度

在开启DLSS的情况下,超采样清晰度就是DLSS的不同模式(FSR等其他技术同理)。DLSS不同模式对应的渲染比例如下:

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第3张

渲染比例大致指:显卡实际渲染原生分辨率的百分之几。举个例子,如果原生分辨率为3840*2160,渲染比例为50%,则显卡实际渲染的分辨率为(3840*0.5)*(2160*0.5) = 1920*1080。

以下是超分辨率的简单原理:假设我们需要渲染一个分辨率为3*3的黑色正方形,那么显卡就需要渲染9个黑色像素点。

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第3张

如果我们选取66.7%的渲染比例,则显卡实际只需要渲染2*2分辨率的图像,也就是只需渲染4个黑色像素点,大大减少了GPU运算量

但2*2分辨率比3*3分辨率少了5个像素点,这5个像素点就由AI技术生成

所以显卡实际渲染分辨率为2*2,但输出分辨率为3*3

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第3张

注意‼️‼️上述仅为高度简化过后的原理,目的是为了让盒友们能直观理解,实际原理要复杂的多,本文不做深入讨论

由于ai渲染可能会出现误差,所以开启超分辨率后的图像画质一般会低于目标分辨率。简而言之,一般情况下:

渲染比例越低,画质越低,帧率越高;渲染比例越高,画质越高,帧率越低。

黑猴测试工具中超采样清晰度对应的DLSS档位如下:

25~39  极致性能  33.3%

40~54  性能  50%

55~61   均衡  58%

62~89  质量  66.7%

90~100 DLAA 

由于渲染比例过低会导致画质降低,所以黑猴的超采样推荐拉到55~89,具体情况根据自己的显卡性能酌情调整

5.什么是DLAA

DLAA,全称Deep Learning Anti-Aliasing,中文“深度学习抗锯齿技术”,是 DLSS的另一种功能

nvidia官方给出的解释如下:

什么是超采样清晰度?一篇文章带你了解DLSS和超分辨率技术-第3张

简单来说,就是在原生分辨率的基础上应用抗锯齿技术

DLAA注重重建原生分辨率图像,所以它并不会降低画面分辨率,而是输出原生分辨率画面,并应用抗锯齿技术,使得画质看起来更高。

也就是说:DLAA输出分辨率=原生分辨率,输出画质>原生画质


结语:

好啦,本篇科普短文到此结束,再次强调:作者并非专业人士,本文涉及的原理和专业知识仅供参考,有些内容为了方便盒友理解做了简化,如有错误,还请大佬们批评指正


参考文献:

  • https://www.nvidia.cn/geforce/technologies/dlss/
  • https://www.digitaltrends.com/computing/how-to-use-dlss/
  • 苏衡,周杰,张志浩.超分辨率图像重建方法综述[J].自动化学报,2013,39(08):1202-1213.

© 2022 3楼猫 下载APP 站点地图 广告合作:asmrly666@gmail.com