新的DLSS 2.0技术让4k+光线追踪突然就近在眼前了
在《德军总部：新血脉》和《飞向月球》这两款支持最新DLSS技术的游戏里，你终于不用为了选择高特效和高帧数而苦恼了，可以全都要。
2018年，英伟达发布自己支持实时光线追综的RTX显卡的时候，玩家们一个最大的疑问，就是这项技术能不能够真正让游戏体验发生让人能够感知到的变化。
实时光线追踪可以让游戏内的反射和阴影效果更加真实。更多技术细节可以参考我们之前的两篇文章：《光线追踪往事：十年技术轮回》《光线追踪版《我的世界》，意义不只是更炫的画面》。
从当年包括《战地V》在内的几款支持光线追踪的游戏测试来看，画面上的提升客观存在，但同时也需要付出巨大的性能代价。
在《战地V》刚上市的时候，RTX2080 Ti这样售价近万元的顶端显卡，没有开启光线追踪的时候，4k分辨率下帧数可以达到80-90FPS，体验十分流畅。然而一旦开启光线追踪最高特效之后，在1080p分辨率下帧数甚至不能稳定在60FPS，4K分辨率下基本就是在播幻灯片了。
后续的驱动更新让光线追踪在性能上有一定提升，但是想要维持游戏流畅依然需要在分辨率和帧数上做出牺牲。从玩家的角度，这种效果有些得不偿失。大部分人，包括我自己，在当时的感觉是，实时光线追踪是游戏图形技术的发展方向，但可能还需要一段发展的时间。
让人意料不到的是，这段发展的时间挺快的，只用了一年左右。去年年底，英伟达悄无声息地上线了一项新技术，显著提升了光线追踪的效率。《德军总部：新血脉》这样的游戏，用RTX 2060 Super这样的中端显卡，开启了光线追踪以后，甚至可以在4K分辨率下流畅运行。
这是什么黑科技？
这个技术叫深度学习超采样DLSS（Deep Learning Super Sampling）。说来好玩，这个技术在RTX系列显卡上市的时候就已经存在了。
RTX显卡的特点是有两套特殊的核心：用于加速光线追踪的RT核心和用于加速AI运算的Tensor核心。DLSS就是基于Tensor核心打造的AI图形技术
简单来说，DLSS是一种通过人工智能学习来改善图像的技术，原理和现在一些提升图片分辨率的AI有点相似，输入一张分辨率比较低的图片，AI就会生成一张比较高的图片。
上古卷轴一款通过AI提升游戏贴图分辨率的Mod
由于RTX显卡有负责人工智能加速的硬件核心Tensor Core，利用DLSS技术分担运算工作，减轻传统显卡核心的负担，也就提升了游戏的运行性能。
理想的状况下，显卡只用输出1080p或者2k分辨率的画面，通过AI的算法做后期优化，就能实现4K分辨率的效果，这样就可以弥补之前开启光线追踪后，因性能吃紧而导致的分辨率损失。
但是在DLSS刚上市的时候，离这个目标还有些遥远。玩家普遍的反馈是，开启DLSS以后，画面的渲染分辨率变低了，但是AI的锐化补偿却没有跟上，让画面变得很模糊，达不到宣传中的效果。
早期DLSS的显示效果，由于不能弥补渲染分辨率下降，开启之后反而变模糊了
去年年底发布的新“DLSS”，是在这个不太让人满意的DLSS基础上重新修炼的结果。首先应用在《飞向月球》里，之后又添加对《控制》和《德军总部：新血脉》的支持。
不过这一次，DLSS的效果好得出人意料。在社交网络上面，尝鲜的玩家们对显示效果都赞不绝口，甚至觉得最终的效果超越了原生4k，更是把传统的TAA抗锯齿甩在了身后。
论坛上面玩家对新DLSS一片好评
我们用Ryzen 3700X和RTX2060 Super的组合简单测试了一下支持新DLSS的几款游戏，发现这回的DLSS确实和之前有很大不同。
在1080p分辨率下，开启DLSS和开启TAA抗锯齿相比，帧数不但上升了，而且显示效果也要个更清晰一些。
在截图上可能不太明显，关闭DLSS改用TAA（下图）后图像确实有轻微的模糊
而在4K分辨率下，开启DLSS之后，画面虽然感觉不出太大区别，但是帧数确实上升了很多。这其实厉害的，因为就像前面提到的，DLSS的“4K”并不是真4K，而是经过AI锐化增强的2K分辨率画面。
从外媒Digital Foundry的分析来看，截图放大400%，DLSS的“伪4K”和原生4K渲染的差别微乎其微。
DLSS 50%渲染分辨率（左）和66%渲染分辨率（右）的效果看起来都比原生4k（中间）要更清晰锐利
最重要的是，通过DLSS的加持，光线追踪终于变得流畅亲民了，在画面细节上的优势也得到了体现。表现最明显的是《飞向月球》，这款游戏反射做得比较粗糙。开启光线追踪之后，很多场景的质感立刻提高了一个档次。
RTX ON
RTX OFF，角色、背后路灯和天光的倒影都消失了
当然，不靠光线追踪，这样的场景其实也有提升效果的方案，但是这些方案都需要更多美术资源的投入。光线追踪不需要这样的投入就能实现很好的效果，对于中小游戏开发团队来说是很重要的。
《德军总部：新血脉》作为一款3A级别的游戏，画面表现上比《飞向月球》要用心很多，但是在细节上也能看出光线追踪带来的提升。在没有开启光线追踪的时候，游戏里激光墙在地上的倒影是用Cubemap模拟出来的。而开启了光线追踪以后，倒影就是用光线追踪做的渲染。可以很明显看出来，开启光线追踪之后，倒影要整洁准确很多。
这些地方看起来很细微，但是在游戏的过程中会逐渐累计起来。我在开启光线追踪以后玩了一两个小时的《德军总部》和《飞向月球》，整体的感觉是游戏画面更干净，更舒服。
两款游戏开启了光线追踪以后，帧数还是要比不开光线追踪的时候低30%-40%。但是使用2060 Super在1080p分辨率下都能非常流畅地运行，在4K分辨率+DLSS的情况下，《飞向月球》能有35帧左右，《德军总部》测试1平均能超过60帧，测试2可以到53帧左右，在性能表现上已经可以让人接受了。
2060 Super已经可以在最高画质开启光线追踪的情况下达到一个比较流畅的帧数，这个性能表现真的很不错
尽管成果喜人，新DLSS技术目前仍然有一定局限。目前新DLSS只能在RTX20系列显卡上应用，只支持三款游戏，更多的游戏只能一款一款逐渐优化。另外这代算法目前在处理绳索和UI界面的时候会产生一些出戏的瑕疵，英伟达也希望能在后续进行改进。
上市近两年之后，在新一代DLSS技术的统合下，英伟达RTX显卡探索的光线追踪+AI深度学习的到路正在逐渐变得明朗。虽然这不一定是光线追踪最好的解决方案，但是这确实是一个行之有效，而且触手可及的方法。我们可能正在见证一些非常有意思的事情发生。
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