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新一代的NVIDIA RTX 20系列显卡不但為我们带来了实时光线追踪技术，还拥有全新的DLSS深度学习超级采样。如今《战地5》已经更新支持DLSS，第二款支持光线追踪和DLSS的游戏《地铁：离去》也已经上市，那么DLSS的实际表现到底如何呢？利用手中的技嘉NVIDIA RTX 20全系列显卡，小狮子进行了一次深入体验，下面我们就一起来看看。
DLSS深度学习超级采样是什么？
说到DLSS深度学习超级采样就不得不提到NVIDIA RTX 20系显卡的Tensor Core张量计算单元。Tensor Core是专门为深度学习设计的，有助于提高训练神经网络所需的性能。在加入Tensor Core之后，NVIDIA还为其构建了一个新的神经图形框架Neural Graphics Framework，其可以在游戏中实现诸如DLSS深度学习超采样、AI Super Rez超级分辨率、AI Slow-Mo慢动作、AI InPainting等功能。
DLSS深度学习超级采样从本质上严格来说不是抗锯齿，而是一种超级采样技术，但在使用中和抗锯齿技术有异曲同工之妙。从名字上和早期的抗锯齿方法SSAA（超级采样抗锯齿，Super-Sampling Anti-aliasing）有那么一些相似。SSAA是一种简单粗暴的抗锯齿方法，其所有计算均是在本地系统实时完成，虽然效果还不错，但对性能的消耗过于巨大，对于游戏玩家来说并不算一个特别好的选择。
而DLSS采用的方法和SSAA也有那么一些相似，不过其是针对每一个游戏建立起对应的训练网络，收集数千个以64×超级采样生成参考画面，经过对像素点进行64次偏移着色合成输出后，理论上画面细节具有近乎完美的图像效果。同时还会生成正常的渲染图像，然后要求DLSS网络响应输出对应结果，观察与64×超级采样画面差异，调整网络权重，经过多次迭代以后，DLSS自行学习产生的结果将具有与64×超级采样画面相同质量的细节，还可以避免TAA产生的运动模糊等问题。而且其有一个非常重要的改变就是：显卡不再将所有的运算都在本地执行，通过图灵架构的Tensor Core张量计算单元，跟位于NVIDIA总部的土星-V（Saturn-V）超级计算机（660节点、5280颗V100 GPU核心）来进行深度学习，获得四两拨千斤的效果，通过庞大的AI训练，能够以很小的代价获得更好的采样效果，夸张点说就是以FXAA抗锯齿的性能损失，换回SSAA抗锯齿的画质，听起来是不是很梦幻？这也就是为什么RTX 20系列显卡需要装载Tensor Core的原因。同样，这也意味着DLSS并不能随时开启，必须让游戏先跑出自己的DLSS训练网络，然后通过GeForce Experience分发给玩家，这让DLSS的使用有了不小的限制。
虽然有了两款游戏支持 但仍限制颇多
虽然游戏支持了DLSS，但要体验DLSS却依旧有着颇多的限制。不同的RTX 20系列显卡在《战地5》和《地铁：离去》中开启的条件也是不同的。在《战地5》中要开启DLSS必须先开启DXR光线追踪。而RTX 2080 Ti只能在4K分辨率下开启DLSS，而RTX 2080则可以在2K/4K分辨率开启DLSS，RTX 2060和RTX 2070则可以在1080P/2K/4K分辨率下开启DLSS，似乎越高端的显卡限制越多。
在《地铁：离去》中的限制和《战地5》又略有不同，RTX 2060只能在开启DXR光线追踪时在1080P和2K分辨率下开启DLSS，RTX 2070则可以在1080P/2K/4K分辨率下开启光线追踪的同时开启DLSS，4K分辨率下关闭DXR光线追踪也可以开启DLSS。而RTX 2080和RTX 2080 Ti则只能在2K/4K分辨率下开启DXR光线追踪时开启DLSS和4K分辨率下关闭DXR时开启DLSS。限制条件相对于《战地5》来说更加混乱。
虽然对于这样的限制目前NVIDIA没有让人非常信服的解释，但是也可以看出DLSS在目前来说成熟度还不够，还处在需要大量学习的阶段。
游戏实测 开启DLSS帧速有大提升
3DMark DLSS测试
从3DMark的DLSS测试中我们可以看到，DLSS对于帧速的提升非常巨大，特别是在4K分辨率下有接近翻倍的帧速提升（RTX 2060在4K下的表现没有参考意义），表现非常强势。
《地铁：离去》游戏测试
实际游戏中帧速提升没有3DMark中那么明显，不过依旧是在4K分辨率下提升的幅度最大。在2K和1080P分辨率下，提升幅度比较小，这或许也是DLSS最开始并不支持低分辨率的原因之一。对使用甜品级的RTX 2060的玩家来说，如果想要指望DLSS来提升开启光线追踪后的游戏性能体验，那么目前还无法获得颠覆性的体验。
画面效果对比 DLSS可能有些糟
既然帧速上有不小的提升，那么DLSS在画质方面的表现又如何呢？我们在大家熟悉的《战地5》中进行了画面对比。设置方面我们采用了最高画质，DXR光线追踪质量最高。从三个分辨率下的画面质量对比可以看到，在1080P分辨率下开启DLSS后，场景中的画面变得比较“朦胧”，树叶和树枝变得比较模糊，和TAA抗锯齿相比锐度降低了不少。2K分辨率下，这个现象得到了一定的缓解，但物体边缘看上去仍然比较“糊”。4K分辨率下的情况就好了很多，部分场景不细看已经无法区分和TAA的差别。
从目前的体验来说，DLSS在游戏中的画面表现可以说是不太尽如人意，这和DLSS的工作原理有着很大的关系。而NVIDIA官方也曾表示过DLSS在高分辨率下会比较优秀。
总结 4K光追好搭档，但画质仍需提升
从测试中我们可以看到，DLSS确实是光线追踪的好搭档，在光线追踪上损失掉的帧速通过DLSS能补回来不少，但是目前的画面表现确实有些让人无法接受。现在DLSS在游戏上的“深度学习”时间还不够，无法为玩家提供足够的画质支撑。目前看来，4K分辨率下还可以尝试，但1080P下无论是帧速还是画质都无法让人觉得满意，不值得推荐开启。虽然我们支持NVIDIA不断在技术上进行创新的态度，但是对于玩家来说，落到实处的创新才更有意义，DLSS显然还需要更多的时间和进一步的进化来证明自己的实力，否则恐怕又会变成下一个PhysX。不过好在NVIDIA也承诺过要优化低分辨率下的表现，我们也期待DLSS 能为主流玩家带来更大的价值。
DLSS深度学习超级采样是什么？
说到DLSS深度学习超级采样就不得不提到NVIDIA RTX 20系显卡的Tensor Core张量计算单元。Tensor Core是专门为深度学习设计的，有助于提高训练神经网络所需的性能。在加入Tensor Core之后，NVIDIA还为其构建了一个新的神经图形框架Neural Graphics Framework，其可以在游戏中实现诸如DLSS深度学习超采样、AI Super Rez超级分辨率、AI Slow-Mo慢动作、AI InPainting等功能。
DLSS深度学习超级采样从本质上严格来说不是抗锯齿，而是一种超级采样技术，但在使用中和抗锯齿技术有异曲同工之妙。从名字上和早期的抗锯齿方法SSAA（超级采样抗锯齿，Super-Sampling Anti-aliasing）有那么一些相似。SSAA是一种简单粗暴的抗锯齿方法，其所有计算均是在本地系统实时完成，虽然效果还不错，但对性能的消耗过于巨大，对于游戏玩家来说并不算一个特别好的选择。
而DLSS采用的方法和SSAA也有那么一些相似，不过其是针对每一个游戏建立起对应的训练网络，收集数千个以64×超级采样生成参考画面，经过对像素点进行64次偏移着色合成输出后，理论上画面细节具有近乎完美的图像效果。同时还会生成正常的渲染图像，然后要求DLSS网络响应输出对应结果，观察与64×超级采样画面差异，调整网络权重，经过多次迭代以后，DLSS自行学习产生的结果将具有与64×超级采样画面相同质量的细节，还可以避免TAA产生的运动模糊等问题。而且其有一个非常重要的改变就是：显卡不再将所有的运算都在本地执行，通过图灵架构的Tensor Core张量计算单元，跟位于NVIDIA总部的土星-V（Saturn-V）超级计算机（660节点、5280颗V100 GPU核心）来进行深度学习，获得四两拨千斤的效果，通过庞大的AI训练，能够以很小的代价获得更好的采样效果，夸张点说就是以FXAA抗锯齿的性能损失，换回SSAA抗锯齿的画质，听起来是不是很梦幻？这也就是为什么RTX 20系列显卡需要装载Tensor Core的原因。同样，这也意味着DLSS并不能随时开启，必须让游戏先跑出自己的DLSS训练网络，然后通过GeForce Experience分发给玩家，这让DLSS的使用有了不小的限制。
虽然有了两款游戏支持 但仍限制颇多
虽然游戏支持了DLSS，但要体验DLSS却依旧有着颇多的限制。不同的RTX 20系列显卡在《战地5》和《地铁：离去》中开启的条件也是不同的。在《战地5》中要开启DLSS必须先开启DXR光线追踪。而RTX 2080 Ti只能在4K分辨率下开启DLSS，而RTX 2080则可以在2K/4K分辨率开启DLSS，RTX 2060和RTX 2070则可以在1080P/2K/4K分辨率下开启DLSS，似乎越高端的显卡限制越多。
在《地铁：离去》中的限制和《战地5》又略有不同，RTX 2060只能在开启DXR光线追踪时在1080P和2K分辨率下开启DLSS，RTX 2070则可以在1080P/2K/4K分辨率下开启光线追踪的同时开启DLSS，4K分辨率下关闭DXR光线追踪也可以开启DLSS。而RTX 2080和RTX 2080 Ti则只能在2K/4K分辨率下开启DXR光线追踪时开启DLSS和4K分辨率下关闭DXR时开启DLSS。限制条件相对于《战地5》来说更加混乱。
虽然对于这样的限制目前NVIDIA没有让人非常信服的解释，但是也可以看出DLSS在目前来说成熟度还不够，还处在需要大量学习的阶段。
游戏实测 开启DLSS帧速有大提升
3DMark DLSS测试
从3DMark的DLSS测试中我们可以看到，DLSS对于帧速的提升非常巨大，特别是在4K分辨率下有接近翻倍的帧速提升（RTX 2060在4K下的表现没有参考意义），表现非常强势。
《地铁：离去》游戏测试
实际游戏中帧速提升没有3DMark中那么明显，不过依旧是在4K分辨率下提升的幅度最大。在2K和1080P分辨率下，提升幅度比较小，这或许也是DLSS最开始并不支持低分辨率的原因之一。对使用甜品级的RTX 2060的玩家来说，如果想要指望DLSS来提升开启光线追踪后的游戏性能体验，那么目前还无法获得颠覆性的体验。
画面效果对比 DLSS可能有些糟
既然帧速上有不小的提升，那么DLSS在画质方面的表现又如何呢？我们在大家熟悉的《战地5》中进行了画面对比。设置方面我们采用了最高画质，DXR光线追踪质量最高。从三个分辨率下的画面质量对比可以看到，在1080P分辨率下开启DLSS后，场景中的画面变得比较“朦胧”，树叶和树枝变得比较模糊，和TAA抗锯齿相比锐度降低了不少。2K分辨率下，这个现象得到了一定的缓解，但物体边缘看上去仍然比较“糊”。4K分辨率下的情况就好了很多，部分场景不细看已经无法区分和TAA的差别。
从目前的体验来说，DLSS在游戏中的画面表现可以说是不太尽如人意，这和DLSS的工作原理有着很大的关系。而NVIDIA官方也曾表示过DLSS在高分辨率下会比较优秀。
总结 4K光追好搭档，但画质仍需提升
从测试中我们可以看到，DLSS确实是光线追踪的好搭档，在光线追踪上损失掉的帧速通过DLSS能补回来不少，但是目前的画面表现确实有些让人无法接受。现在DLSS在游戏上的“深度学习”时间还不够，无法为玩家提供足够的画质支撑。目前看来，4K分辨率下还可以尝试，但1080P下无论是帧速还是画质都无法让人觉得满意，不值得推荐开启。虽然我们支持NVIDIA不断在技术上进行创新的态度，但是对于玩家来说，落到实处的创新才更有意义，DLSS显然还需要更多的时间和进一步的进化来证明自己的实力，否则恐怕又会变成下一个PhysX。不过好在NVIDIA也承诺过要优化低分辨率下的表现，我们也期待DLSS 能为主流玩家带来更大的价值。