開上機甲在戰場上戰鬥可能是每個男人心中的夢想之一,說到這裡你可能想到的是《機動戰士高達》系列啊《太空堡壘》啊這些以動畫為主要表現形式的機甲類作品系列。實際上在電子遊戲界,早早將機甲作為主題的,還是要數不少國內玩家聽過的《機甲戰士(MechWarrior)》系列,它可以算做是機甲戰鬥類遊戲的「祖父級」系列。可能你沒有聽說過這個系列,它還有另一個採用同世界觀但將遊戲類型從射擊遊戲改成策略遊戲的《機甲指揮官(MechCommander)》系列。
《機甲戰士》系列一直以來都是以詳盡的機甲設定、硬核的座艙模擬而出名,屬於比較老派的機甲戰鬥類遊戲。從1989年推出第一作以來,系列一共推出了5部正作和不少資料片,其中《機甲戰士5:僱傭兵》是系列最新力作,發售於去年12月10日,與上一部正傳之間相隔有十多年,可以說是相當久遠。遊戲使用虛幻4引擎開發,在發售前宣稱會加入對光線追蹤和DLSS功能的支持,不過時至今日只有DLSS功能上線了,好在它自身還是提供了不少圖形方面的開關的,在全開之後,其實際的畫面效果相當優秀,機甲栩栩如生,而周遭的環境也比較真實,景物細節足夠豐富。美中不足的是它的幀數似乎不夠穩定,不過在最近,遊戲更新加入了DLSS 2.0的功能,那麼新的DLSS能否帶來更好的性能表現呢?在畫面質量上又有如何的表現呢?本文就帶各位讀者對這款遊戲一探究竟。在測試環節之前,我們還是先來看下DLSS的原理。
DLSS 2.0是什麼?深度學習超採樣(Deep Learning Super Sampling)是NVIDIA方面將深度學習與圖像超採樣技術結合起來誕生的新圖像拉伸算法,它與Turing GPU一同於2018年8月份正式登場,吹響了了AI技術登陸遊戲渲染的號角,雖然這項技術發布了已經快有兩年的時間了,但可能還是有不少讀者不太熟悉DLSS的原理,這裡結合我們對該技術的最新認知再來講解一番。
NVIDIA的NGX是他們大部分AI應用的基礎框架
傳統的圖像拉伸算法相對比較固定,比如說這幀中這個像素怎麼拉伸,到了下一幀中同一個位置的像素仍然會沿用這套固定的算法進行拉伸。而DLSS不同,它並不是一套固定的算法,而是通過神經網絡來認知怎麼樣處理圖像才能達到最佳的效果。具體而言,NVIDIA的超級計算機首先會「吃」下某款遊戲生成的一些圖像幀,然後以超採樣或累計渲染的形式,輸出超高解析度的圖像出來,隨後就是讓DLSS神經網絡去學習對應圖像幀之間的差異,使它能夠使用低解析度的圖像去產生高解析度的圖像,並且在質量上儘可能地靠近超級計算機輸出出來的超高解析度圖像。
在重複多次、神經網絡產生出來的圖像質量達到需求後,這個模型就被推送到用戶端,通過RTX顯卡上面的Tensor Core進行本地化處理,此時本地的渲染解析度就可以大幅度的降低,但最終輸出到顯示器上面的,是經過神經網絡推算過後的圖像。由於本地渲染解析度降低了,顯卡將會在同一時間渲染出更多的圖像幀來,反映出來的,就是幀數升高了。
DLSS的原理非常好,但是它在剛剛面世的時候表現不太理想,因它會帶來較為明顯的畫面質量下滑而被人詬病,甚至有些人將其視為沒有什麼用的技術。不過NVIDIA通過這一年多的摸索,也逐漸更新出了一個較為完善、成熟的DLSS,在去年年末的時候,NVIDIA與兩款遊戲的開發商合作,將DLSS 2.0帶進了兩款新遊戲中。新的DLSS 2.0得到了玩家群體的不錯反響,最終讓NVIDIA決定大規模推廣它,也就有了3月底的正式發布。
根據DLSS研發團隊的講解,DLSS 2.0主要在四個方面有較大的突破,一是畫質有極大的提升,細節和銳度媲美、甚至超越原生解析度;二是能夠支持本地四倍超採樣,從540p可以超採樣到1080p,從1080p可超採樣到4K;三是模型通用化,一個神經網絡即可適用於所有遊戲;四是本地推理的開銷減半,也就是說Tensor Core在進行DLSS處理時有更高的效率。
DLSS 2.0中,餵入推理單元的除了有1080p解析度的圖像之外,還有運動向量,加強了在畫面高速變化情況下的處理效果
在支持DLSS 2.0技術的遊戲中,玩家可以在「性能」、「平衡」與「質量」三個預設中選擇自己的偏好,它們對應著不同的實際渲染解析度,也會帶來不同的實際畫面和幀數表現。在性能模式下,部分遊戲會啟用本地四倍超採樣;而在質量模式下,部分場景中的圖像細節可能會超越原生畫面。
實際遊戲畫面對比分析說了那麼多技術詳情,還是比不上用實際的截圖來說話。我們分別在1080p、1440p和4K解析度下,以四種預設(關閉DLSS、性能、平衡和質量)分別截取多張實際截圖,在100%放大的情況下進行對比分析。
《機甲戰士5: 僱傭兵》的貼圖細節和非主要部分(指機甲以外)的建模細節都不是非常精細,這裡有四張全畫面截圖,分別是原生渲染和開啟三種DLSS預設後的截圖:
從總體上來看,不管是開啟哪種DLSS配置,畫面的區別都不是很大,不過可以注意到的是在開啟DLSS之後整個畫面中的陰影變得更深了,在圖中的左上角可以看到實時的幀數顯示,在開啟DLSS之後都出現了一定的增幅,說明此時的DLSS運作良好,效果也相當優秀。總體來看還是不錯的,但如果真要「數毛」呢?細節也能夠保持高質量嗎?
我截取了畫面中的部分區域,進行100%放大後並列在下方:
從上到下、從左往右分別是DLSS關、DLSS質量、DLSS平衡和DLSS性能
截圖區域中包含了樹枝、建築物、地表等不同的景物,左邊的樹木在DLSS下仍然保留了相當精細的細節,在質量預設下,甚至展現出了比原生渲染還要豐富的細節,不過你可以注意到右下角性能預設下的樹木顏色出現了一定的變化。右邊的建築物外牆上斑駁的痕跡也沒有因為開啟DLSS而受到損失,可以說DLSS在這裡發揮是較為完美的。
遊戲分為第三人稱和第一人稱兩種模式,在第一人稱下,我們將會以機甲駕駛員作為主視角進行遊戲,在進入機甲的情況下,我們將會看到機甲內部的操作臺和外景。我們仍然截取了四種情況下的全景圖進行比對。
與上面那組對照的情況有些相似,在開啟DLSS之後畫面中的陰影變得更深重了,整體上來說,就算是在DLSS-性能的預設下,畫面細節也沒有出現太大的丟失。
從上到下、從左往右分別是DLSS關、DLSS質量、DLSS平衡和DLSS性能
再來看局部放大對比,我們仍然挑選了過渡較為複雜的區域,這塊區域包括近距離的機甲內飾和遠距離的外景,外景部分有複雜的樹枝和巖石。在這裡,我們可以看到巖石部分稍有區別,DLSS-質量預設下的巖石紋理細節甚至比原生下還要好一些,性能模式下也不太差。
再舉一個帶有機甲這種高精度建模的室內場景例子:
在室內場景中,DLSS也工作的非常良好,不過跟上面的對比情況有些類似,在開啟DLSS的情況下,遊戲整體的陰影效果將會更加明顯。
來看細節對比,不管是位於畫面主體的機甲還是背後的建築結構都沒有什麼毛病,毫無鋸齒感和模糊感。
DLSS性能測試看完上面的遊戲畫面對比,相信各位讀者對DLSS 2.0在這款遊戲上的畫面表現情況有了一個大致的了解,那麼它的性能表現又如何呢?我們對DLSS 2.0在這款遊戲的性能表現上起到的作用進行了測試和量化分析。
測試平臺與說明在這裡,我們選用了來自於iGame的兩張顯卡,分別代表頂級的iGame GeForce RTX 2080 Ti RNG Edition和代表高端甜點卡的iGame GeForce RTX 2070 SUPER Advanced OC來進行測試。前者是iGame推出的、與RNG戰隊聯名的RTX 2080 Ti顯卡,擁有別致的散熱器設計和獨家籤名背板;後者則是Advanced OC家族的成員,繼承了Advanced系列外觀,顯卡外殼採用了全金屬壓鑄而成,更具質感。
測試平臺如下表:
測試場景為遊戲預設戰場
測試場景截圖
測試的場景採用了遊戲內置的自定義場景中的防禦戰,此場景擁有較大的地圖和各種建築物,遠景有山,由於環境設定在冬天,畫面中存有大量的粒子特效,地面多為雪地材質。
由於這兩張顯卡在1080p解析度下並沒有感受到太大的壓力,本次測試著重使用1440p和4K解析度進行測試,測試時除開DLSS選項發生變動外,其餘圖形相關選項均至於最高檔位。
實際測試成績首先來看頂級卡的表現,RTX 2080 Ti應對這遊戲自然是輕鬆自如,不過最低幀仍然跌破60fps。從測試得出的平均幀與最小幀差距情況來看,遊戲並沒有實現較為平穩的幀數,而是有較大的波動情況,這點在實際遊戲時體現在新敵人出現的時候,此時玩家會感受到畫面整體出現瞬間卡頓,原因並不是出在圖形計算遭遇瓶頸這點上。在開啟了DLSS之後,RTX 2080 Ti上數量眾多的Tensor Core發揮出了應有的作用,帶來了較大的幀數提升。
從RTX 2070 SUPER的測試情況來看,遊戲的優化並不能說是很渣,就算是它也可以在4K解析度下接近60fps,雖然仍舊有一定的差距。不過很顯然,我們是沒有辦法接受不到60fps的成績的,在開啟了DLSS之後,RTX 2070 SUPER的遊戲幀數提高明顯,就算是用它帶4K遊戲,也能有非常流暢的體驗了。
考慮到目前1440p解析度、144Hz刷新率顯示器正盛行於市場上,以原生解析度進行流暢遊戲應該是不少遊戲玩家追求的事情,從測試結果中可以看到,在性能預設下,RTX 2070 SUPER的平均幀數已經離144Hz不遠了,基本上可以餵飽你的小金剛顯示器了。
總結:優化爛不用怕,DLSS 2.0來救場從上面的對比測試中可以看到,DLSS 2.0在帶來實實在在幀數提升的同時,保證了畫面質量的正常。而結合我們之前對《重返德軍總部:新血脈》等支持DLSS 2.0遊戲的測試,也可以看到它確實是一個在多種引擎下都可以發揮較大作用的功能。
DLSS 2.0易於被遊戲集成的特點也讓它有了新的意義,我們經常會碰到一些「優化爛」的遊戲,或許是受成本、時間等因素的限制,開發商沒有對遊戲進行足夠的優化,這時候大可將DLSS技術集成到遊戲中去,讓AI去幫忙完成優化。
NVIDIA對DLSS的加強也證明了他們並沒有將這個功能當成是噱頭強行安插在顯卡中,以前很多玩家將Turing GPU中的Tensor Core和RT Core諷刺為「電爐絲」,但隨著相關技術的落地實用化,這些原本被看成是無用成分的單元逐漸發揮起它應有的作用了,RTX系列顯卡的附加值在逐漸地體現出來,現在距離下一代Ampere顯卡的上市還有很長一段時間,此時選購一張有一定「戰未來」能力的GeForce RTX顯卡,或許是不錯的選擇。
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