什麼是超採樣清晰度?一篇文章帶你瞭解DLSS和超分辨率技術


3樓貓 發佈時間:2024-08-16 23:39:52 作者:AWick Language

幾天前,黑神話悟空測試工具正式發佈,但設置內出現的“超採樣清晰度”引起了廣大玩家的關注,不少玩家並不瞭解其含義,隧決定寫一篇文章,簡要介紹DLSS和超分辨率重建技術的原理,幫助各位理解DLSS的不同性能模式。


聲明:樓主非專業人士,以下內容均為查閱相關文章和資料後得出的結論,如有錯誤,還請大佬批評指正,大家理性討論

目錄:

  1. 引言
  2. 什麼是DLSS
  3. 什麼是超分辨率技術
  4. 什麼是超採樣清晰度
  5. 什麼是DLAA

1.引言

我們知道,對於同一顯卡,畫面分辨率越高,幀率就越低,這是因為高分辨率畫面需要渲染的像素點更多,對顯卡的性能要求就越高。

那麼如果有這樣一種技術,使得GPU只需要渲染低分辨率圖像,再利用ai技術補全低分辨率圖像中缺失的像素點,並將其轉化為高分辨率圖像輸出,就能降低GPU運算壓力,進而大幅提高幀率這就是DLSS的超分辨率技術。

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2.什麼是DLSS

DLSS,全稱Deep Learning Super Sampling,中文“深度學習超採樣技術”,是英偉達的一項重要技術。

DLSS其實是一個總稱,它包含很多不同的功能:超分辨率、幀生成、光線重建、DLAA等。其中“超分辨率”是DLSS的核心功能。

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3.什麼是超分辨率技術

超分辨率圖像重建技術,是指將低分辨率圖像轉換成高分辨率圖像的技術

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超分辨率技術原理圖(再放一遍)

超分辨率問題大致可以分為以下幾類:

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超分辨率問題的分類

nvidia對於DLSS中的超分辨率技術做出如下解釋:

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簡單來說就是利用ai技術將低分辨率幀轉化成高分辨率幀。

一些遊戲的畫面設置中會出現“性能、平衡、質量”等不同的DLSS模式,這些模式其實就是超分辨率功能的不同模式,代表著不同的渲染比例(詳細內容會在下文解釋)

4.什麼是超採樣清晰度

在開啟DLSS的情況下,超採樣清晰度就是DLSS的不同模式(FSR等其他技術同理)。DLSS不同模式對應的渲染比例如下:

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渲染比例大致指:顯卡實際渲染原生分辨率的百分之幾。舉個例子,如果原生分辨率為3840*2160,渲染比例為50%,則顯卡實際渲染的分辨率為(3840*0.5)*(2160*0.5) = 1920*1080。

以下是超分辨率的簡單原理:假設我們需要渲染一個分辨率為3*3的黑色正方形,那麼顯卡就需要渲染9個黑色像素點。

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如果我們選取66.7%的渲染比例,則顯卡實際只需要渲染2*2分辨率的圖像,也就是隻需渲染4個黑色像素點,大大減少了GPU運算量

但2*2分辨率比3*3分辨率少了5個像素點,這5個像素點就由AI技術生成

所以顯卡實際渲染分辨率為2*2,但輸出分辨率為3*3

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注意‼️‼️上述僅為高度簡化過後的原理,目的是為了讓盒友們能直觀理解,實際原理要複雜的多,本文不做深入討論

由於ai渲染可能會出現誤差,所以開啟超分辨率後的圖像畫質一般會低於目標分辨率。簡而言之,一般情況下:

渲染比例越低,畫質越低,幀率越高;渲染比例越高,畫質越高,幀率越低。

黑猴測試工具中超採樣清晰度對應的DLSS檔位如下:

25~39  極致性能  33.3%

40~54  性能  50%

55~61   均衡  58%

62~89  質量  66.7%

90~100 DLAA 

由於渲染比例過低會導致畫質降低,所以黑猴的超採樣推薦拉到55~89,具體情況根據自己的顯卡性能酌情調整

5.什麼是DLAA

DLAA,全稱Deep Learning Anti-Aliasing,中文“深度學習抗鋸齒技術”,是 DLSS的另一種功能

nvidia官方給出的解釋如下:

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簡單來說,就是在原生分辨率的基礎上應用抗鋸齒技術

DLAA注重重建原生分辨率圖像,所以它並不會降低畫面分辨率,而是輸出原生分辨率畫面,並應用抗鋸齒技術,使得畫質看起來更高。

也就是說:DLAA輸出分辨率=原生分辨率,輸出畫質>原生畫質


結語:

好啦,本篇科普短文到此結束,再次強調:作者並非專業人士,本文涉及的原理和專業知識僅供參考,有些內容為了方便盒友理解做了簡化,如有錯誤,還請大佬們批評指正


參考文獻:

  • https://www.nvidia.cn/geforce/technologies/dlss/
  • https://www.digitaltrends.com/computing/how-to-use-dlss/
  • 蘇衡,周杰,張志浩.超分辨率圖像重建方法綜述[J].自動化學報,2013,39(08):1202-1213.

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