为什么DLSS能够大幅提升《赛博朋克2077》等游戏运行效率

经常接触电脑游戏的玩家应该或多或少都听说过“DLSS”这个名词，也了解或体验过DSLL技术对游戏流畅程度带来的提升，近日，著名的商用游戏引擎Unity宣布将原生支持DSLL技术，就让我们借此机会来聊聊这一在玩家中被称为黑科技的技术吧。

（DSLL 2.0宣传图）

在了解DSLL做了什么之前，请允许我先分享一个小故事。

在去年年末《赛博朋克2077》发售之后，我为了能够让自己i5+1050Ti古老配置的电脑顺利运行游戏在设置中对画面进行了大刀阔斧的调整。具体来说就是能削的特效全削掉，能关的光影全部关掉，分辨率尽量拉低并且开启动态分辨率来确保帧数的稳定。这样大刀阔斧的调整使得我几乎是面对着和NS版《天外世界》差不多的画面玩完了《赛博朋克2077》的全流程，但确实做到了全程60帧的稳定效果。

（Switch版的《天外世界》主机模式截图）

而实际上DSLL实现更为流畅的运行游戏的基础原理和这一过程颇为相似。

就好像我们要获得更流畅的运行速度就需要降低游戏的画面一样，DLSS技术实现更为流畅的运行速度的第一步也是在一个较低的分辨率下进行游戏的画面渲染。比如如果你设置的游戏分辨率为1080P，那么在DLSS模式下游戏将会在720P甚至是540P的状态下进行画面的渲染，较低分辨率的画面渲染会减少大量画面中的细节，从而实现大幅度提升运行速度的效果。

但是这时问题就出现了，就像上面所说的，低分辨率的高运行速度是牺牲画面精度才实现的，但是在开启DLSS之后游戏的画面并不会有明显变化，这又是什么原因导致的呢？NVIDIA关于DLSS的宣传页上的一张示意图可以很好的解释DSLL做了什么。

这张示意图形象的表达了DLSS技术精细化游戏画面的过程。如果觉得有些难以理解的话我们可以转过头来看看DLSS技术的全称：“Deep Learning Super Sampling”（深度学习超级采样）。如其全程所示，DLSS技术本身就是一种通过AI将低清晰度图片采样重构的渲染技术。实际上类似的技术早在几年前就已经在文献修复领域有一定的应用了，不过DLSS技术的AI在泛用性上更强，以此次Unity支持DLSS为例，这意味着所有用Unity引擎制作的游戏理论上都将能够在不特意对DLSS的AI进行训练的情况使DLSS能够对游戏的运行效率进行优化。

（NVIDIA的DLSS效能示意图）

但是就像我们现在看到的，DLSS虽然理论上是一种相当契合老显卡的技术，但是却仅有近两年的RTX20和30系显卡支持该技术，对于这些性能本就较强的显卡来说DLSS技术真的有必要性么？

（某不存在的空气显卡）

若果单纯将DLSS技术拿出来的话确实没有，但是NVIDIA在推出DLSS技术的同时还推出了另一种技术——光线追踪。

（光线追踪下的超高清“马赛克”）

和DLSS技术来自在图像修复领域应用多年的超级采样技术一样，光线追踪实际上也在影视特效领域有了多年的应用。今天我们先不去说光线追踪的实现原理，仅仅从结果来说，实时光线追踪会占用显卡的大量性能，如果玩家为了画面效果同时还开启了空间环境遮蔽，空间反射等等动态光影效果的话即便是20或30系的高性能显卡也会承受极大的负载，这也是为什么很多游戏在开启光线追踪之后都需要降低分辨率来保持画面流畅的原因。

注意到了么？分辨率又出现了。

上面我们就说过，降低分辨率能够很大程度的减少画面的渲染细节，而渲染细节的减少也将会导致所有与画面细节相关的动态光影效果所需要的运算资源的减少。那么假设我们在1080P的分辨率下渲染包含所有动态光影特效的游戏画面，然后在放大到4K甚至8K的话会怎么样呢？

这就是高端显卡上DLSS技术的意义，它能够很好的解决分辨率与光影效果不可兼容的尴尬问题，从而使得游戏能够在保持高分辨率的情况下不损失光影效果且流畅运行。

并且DLSS技术的应用还不止于此，虽然由于硬件厂商的商业目的NVIDIA不太可能让10系的老显卡采用类似的技术，但是对于主机厂商来说DLSS技术却是一种不错的选择，尤其是对于一直受限于机能而导致游戏普遍停留在720P30帧的Switch来说更是如此。因此最近也有消息称Switch的半代升级版将会在主机模式下使用DLSS技术来实现4K分辨率，虽然消息的真实性尚且未知，但是这确实是在Switch上实现更好的画面与分辨率的一种可行方法。

（玩家假想图）

想要讲解DLSS技术的原理并不复杂，但是这并不意味这DLSS技术本身也非常更简单，现阶段的DLSS2.0号称能够适用于不同引擎，不同风格的所有游戏，这意味着NVIDIA在进行AI训练的是有投入了难以想象的数据和成本。而纵观电子游戏的发展史，每次一游戏画面的进步都有着类似的事情发生，希望某一天DLSS技术能够不再是高端显卡的专属，而是和空间环境遮蔽，空间反射。粒子特效等等技术一样成为每一个游戏玩家都习以为常的东西吧。

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