能讓AMD、三星和高通聯(lián)手對(duì)抗,幀生成技術(shù)為何受追捧?
為了與英偉達(dá)的DLSS幀生成技術(shù)對(duì)抗,AMD將與三星高通共同合作來(lái)開(kāi)發(fā)FSR技術(shù),并且有望在三星Galaxy手機(jī)中搭載FSR技術(shù)與光線追蹤。
根據(jù)官方介紹,AMD FSR是一項(xiàng)開(kāi)源的跨平臺(tái)技術(shù),旨在提高游戲幀率的同時(shí),保證高品質(zhì)、高分辨率的游戲體驗(yàn)。FSR能為超過(guò)百余款處理器和顯卡提供廣泛支持,在4K分辨率以及性能模式下可提供平均2.4倍的性能提升。同時(shí)開(kāi)源的設(shè)計(jì)也十分方便開(kāi)發(fā)者將其集成至全新以及現(xiàn)有的游戲中,目前已經(jīng)有《Forspoken》、《不朽者傳奇》在內(nèi)的將近200款游戲支持FSR技術(shù)。
此外,與將DLSS 3.0作為RTX 40系列獨(dú)占的英偉達(dá)相反的是,F(xiàn)SR 3.0支持來(lái)自各方的大多數(shù)主流顯卡,這也基本上意味著RTX 20和RTX 30系列的用戶能夠用上該技術(shù)。
三星和AMD于2021年在移動(dòng)GPU方面達(dá)成了合作,Exynos 2200也成為三星首個(gè)搭載AMD RDNA架構(gòu)GPU的處理器,可惜的是這款芯片并未達(dá)到預(yù)期效果。
繞開(kāi) GPU,提高畫(huà)面性能
2018 年英偉達(dá)剛推出深度學(xué)習(xí)超級(jí)采樣(DLSS)技術(shù)的時(shí)候,很多人并不看好英偉達(dá)的方向。但五年后的 2023 年,PC 游戲玩家已經(jīng)離不開(kāi) DLSS、FSR(AMD)技術(shù)帶來(lái)的畫(huà)面性能提高了。
幾周前,英偉達(dá)宣布有超過(guò) 330 款已發(fā)布的游戲和應(yīng)用支持 DLSS 技術(shù),緊接著趕在德國(guó)科隆游戲展前,英偉達(dá)又發(fā)布了新一代深度學(xué)習(xí)超級(jí)采樣技術(shù)——DLSS 3.5。
時(shí)至今日,英偉達(dá) DLSS、AMD FSR 已經(jīng)強(qiáng)有力地證明了超分超幀技術(shù)對(duì)于游戲畫(huà)面的革命性改變。一方面是現(xiàn)如今芯片性能、成本的進(jìn)步并不足以滿足玩家在畫(huà)面上的追求;另一方面是超分、超幀在一定程度上繞開(kāi)了傳統(tǒng)加大圖形渲染算力的方式,通過(guò)大幅減少性能開(kāi)銷實(shí)現(xiàn)更好的畫(huà)面表現(xiàn)。
以《賽博朋克 2077》為例,即便 CDPR 優(yōu)化到了現(xiàn)在,在 4K 畫(huà)質(zhì)下的性能要求還是很高,幀數(shù)或者游戲畫(huà)面的流暢程度自然就很難高。DLSS 則是在性能一定的情況下,通過(guò)降低畫(huà)質(zhì)來(lái)提高幀率和流暢度,同時(shí)再通過(guò)算法來(lái)提高畫(huà)質(zhì),做到畫(huà)質(zhì)幾乎不劣化或者只是輕微劣化,以此實(shí)現(xiàn)不升級(jí)顯卡也能獲得幀數(shù)的提升。
到了 DLSS 3 上,英偉達(dá)還加入了幀生成技術(shù)(限 RTX 40 系顯卡)。我們都知道,視頻本質(zhì)上是由一張張照片組成的,比如電影主流格式是 24 幀每秒,意味著 1 秒有 24 張照片。游戲也是同理,幀生成技術(shù)則是在兩張?jiān)紟虚g「AI 計(jì)算」生成一幀渲染畫(huà)面,從而實(shí)現(xiàn)更高的幀數(shù)和流暢度。
數(shù)毛社(Digital Foundry)的測(cè)試顯示,在 RTX 4090 這張卡上,《漫威蜘蛛俠》4K 畫(huà)質(zhì)在開(kāi)啟 DLSS 3 的性能表現(xiàn)甚至可以到關(guān)閉 DLSS 的 203.6%,并且可以將畫(huà)面劣化程度控制在基本無(wú)法感知的范疇內(nèi)。
到了 DLSS 3.5,英偉達(dá)在原有 DLSS 技術(shù)的基礎(chǔ)上,把升級(jí)重點(diǎn)放在了光線追蹤上,具體技術(shù)細(xì)節(jié)可以參看官方的介紹,總而言之,DLSS 3.5 的半代升級(jí)主要是圍繞支持光線追蹤的游戲進(jìn)行性能提高。
光追技術(shù)讓游戲畫(huà)面更高質(zhì)
在過(guò)去,游戲制作人員為了呈現(xiàn)不同光照環(huán)境下的最終效果,采取了很多技術(shù)手段,但是這些方法的局限性也很大。比如,對(duì)于平面貼圖而言,它們的光照效果只能是靜態(tài)的,而運(yùn)用普通的反射貼圖和環(huán)境遮蔽技術(shù),也只能呈現(xiàn)出簡(jiǎn)單的環(huán)境和反光效果。
但是,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,新一代的游戲設(shè)計(jì)師們也開(kāi)始采用全新的技術(shù)手段,而這些手段就是光線追蹤、DLSS、幀生成等技術(shù)。這些技術(shù)都是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的模塊,可以在游戲引擎中進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用,從而使游戲的畫(huà)面更加逼真,更具氣息。光線追蹤技術(shù)是其中最為重要和關(guān)鍵的一個(gè)模塊。它通過(guò)利用數(shù)學(xué)算法,來(lái)模擬真實(shí)世界中的光線運(yùn)動(dòng),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)逼真的光照效果。
使用光線追蹤技術(shù),可以使得游戲畫(huà)面的光影、陰影、反射和折射等效果都非常真實(shí)。而且,在光照效果方面,光線追蹤技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)光源的精確控制。DLSS 技術(shù)則是 NVIDIA 公司的專利技術(shù)。它可以通過(guò)利用深度學(xué)習(xí)算法,將游戲畫(huà)面進(jìn)行高效率的上采樣,從而在提高畫(huà)面質(zhì)量的同時(shí),還能夠降低 GPU 的負(fù)荷。
這項(xiàng)技術(shù)的好處顯而易見(jiàn),既能夠保證光線追蹤技術(shù)的高質(zhì)量呈現(xiàn),又不會(huì)對(duì) GPU 造成過(guò)高的壓力,保證了游戲的流暢度與穩(wěn)定性。除此之外,幀生成技術(shù)也是十分重要的。在游戲中,幀率是決定游戲流暢度和畫(huà)面質(zhì)量的關(guān)鍵。而幀生成技術(shù)則是通過(guò)利用插值算法,將游戲畫(huà)面進(jìn)行升幀,提高幀率,從而使得游戲更加流暢,更加逼真。
總之,這些新一代的技術(shù)手段,使得游戲畫(huà)面呈現(xiàn)出了更為真實(shí)、更具氣息的效果。它們不僅讓玩家在玩游戲時(shí)有了更好的視覺(jué)享受,也讓游戲制作人員在制作游戲時(shí)有了更多的發(fā)揮空間。如何讓游戲畫(huà)面更加真實(shí)?實(shí)時(shí)光線追蹤或許是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在游戲畫(huà)面里,我們看到的三角形和色彩都是通過(guò)光柵化技術(shù)處理出來(lái)的,但是這種方法無(wú)法完全還原真實(shí)的光照效果。
實(shí)時(shí)光線追蹤則可以在游戲中實(shí)現(xiàn)更加真實(shí)的光照效果。實(shí)時(shí)光線追蹤的原理是通過(guò)逆向追蹤玩家觀察點(diǎn)位置的光線,來(lái)模擬真實(shí)的光照效果。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于更加真實(shí),可以實(shí)現(xiàn)更加細(xì)致的光照效果,比如真實(shí)的陰影效果。缺點(diǎn)是需要更高的計(jì)算能力,常規(guī)的計(jì)算機(jī)可能無(wú)法勝任。相比之下,光柵化技術(shù)可以快速處理光照效果,但是無(wú)法完全還原真實(shí)的光照效果。
在光柵化技術(shù)中,三角形和每個(gè)像素都有對(duì)應(yīng)的固有顏色,光柵化技術(shù)只需要對(duì)像素進(jìn)行上色和遮擋處理,就可以實(shí)現(xiàn)基本的光照效果。但是這種方法無(wú)法處理復(fù)雜的光照效果,比如真實(shí)的陰影和反射效果。實(shí)時(shí)光線追蹤可以通過(guò)逆向追蹤光線,來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的光照效果。這種方法可以模擬真實(shí)的光照效果,比如真實(shí)的陰影和反射效果。
但是需要更高的計(jì)算能力,常規(guī)的計(jì)算機(jī)可能無(wú)法處理。總的來(lái)說(shuō),實(shí)時(shí)光線追蹤可以讓游戲畫(huà)面更加真實(shí),但是需要更高的計(jì)算能力。光柵化技術(shù)可以快速處理光照效果,但是無(wú)法完全還原真實(shí)的光照效果。游戲開(kāi)發(fā)者需要根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合的處理方法,以實(shí)現(xiàn)最佳的游戲畫(huà)面效果。光線追蹤技術(shù),一種能夠在游戲世界中生成逼真場(chǎng)景的技術(shù),最近在游戲圈內(nèi)炙手可熱。
