Nvidia DLAA是什么?抗锯齿解释 | ENBLE

What is Nvidia DLAA? Anti-aliasing explained | ENBLE

在近两年前发布该功能后,Nvidia的DLAA已经逐渐应用到了包括《暗黑破坏神 IV》、《博德之门 3》和《漫威蜘蛛侠》在内的众多游戏中。DLAA是Nvidia RTX显卡独有的基于人工智能的抗锯齿功能,我们将帮助您了解它是什么以及如何工作。

从高层次来看,DLAA与Nvidia广受欢迎的DLSS采用了相同的技术,但结果却大不相同。它不是通过降低质量来提高性能,而是帮助改善游戏中图像的最终质量。

Nvidia DLAA是什么?

Nvidia深度学习抗锯齿(DLAA)是一种使用与Nvidia深度学习超采样(DLSS)相同流程的抗锯齿功能。简而言之,它是去除了超采样部分的DLSS。Nvidia将其AI辅助技术用于提高原生分辨率下的更好抗锯齿效果,而不是对图像进行超采样。

抗锯齿解决了视频游戏中的锯齿问题。像素在您的显示器上以网格形式排列,因此当屏幕上出现对角线时,会产生方块状的阶梯效果。这些被称为锯齿。抗锯齿技术试图填补像素之间的空隙,使物体边缘更加平滑。

下次您启动游戏时,注意观察植被、栅栏或任何带有直线的细长物体。您会看到一定程度的锯齿效果。三种主要的抗锯齿技术是多重采样抗锯齿(MSAA)、快速近似抗锯齿(FXAA)和时域抗锯齿(TAA)。每种技术都对像素进行采样以创建平均颜色值,处理锯齿效果,但它们的实现方式不同。

MSAA是最要求高的技术,对每个像素进行多点采样并对结果进行平均以填补缺失的数据。TAA类似,但它使用时间(基于时间的)数据而不是多次采样同一像素。这使得TAA在整体上更高效,同时提供类似的质量水平。

最后,FXAA是最不要求的技术。它只对像素进行一次采样,类似于TAA,但它不使用过去的帧作为参考。它只关注当前帧上显示的内容,这使得FXAA比MSAA和TAA快得多,但以图像质量为代价。

通过对抗锯齿技术的简要介绍,我们可以更好地理解DLAA和DLSS。DLAA的工作方式与TAA完全相同,但不同之处在于,它只对从上一帧到下一帧发生变化的像素进行采样以填补缺失的信息。DLAA还利用机器学习,为抗锯齿技术提供了更多信息。

Nvidia DLAA如何工作?

如果您了解DLSS的工作原理,那么您就了解DLAA的工作方式。它们采用了相同的技术,只是应用方式不同。尽管DLSS处理的是图像的超采样,但它实际上是一种抗锯齿技术。这使得DLAA更容易理解,提供了抗锯齿部分而不涉及超采样。

从技术上讲,DLAA利用Nvidia RTX显卡上的专用张量核心和AI模型。Nvidia通过向AI模型提供游戏引擎渲染的低分辨率锯齿图像以及相同低分辨率场景的运动矢量来训练AI模型。在此过程中,AI模型将低分辨率图像与16K参考图像进行比较。

在训练完后,Nvidia将模型捆绑到GPU驱动程序中并发送给您。一旦您下载了驱动程序,RTX显卡上的张量核心就提供了在您玩游戏时实时运行AI模型所需的计算能力。

要理解DLAA,我们需要再次关注TAA。如前所述,TAA只对每个像素进行一次采样,而不像MSAA对多个像素进行多次采样。这些样本被收集用于提供平均颜色值,从而消除锯齿效果。对于TAA,它在收集样本时对像素进行抖动,以帮助收集更多信息进行平均,而无需进行多次采样。

这是一个很好的解决方案,它的表现几乎和MSAA一样出色,但性能消耗大大降低。问题在于TAA无法很好地处理运动。一旦场景中的物体移动,来自抖动像素的样本就无法使用,这就导致了TAA臭名昭著的幽灵效果。

DLAA只是TAA,但它解决了运动问题。AI模型可以跟踪场景中的运动、光照变化和边缘,并进行相应的调整。这样就可以避免TAA需要处理的旧样本问题,同时提供更清晰的图像。

DLSS和DLAA的工作方式相同。它们之间唯一的区别在于,DLSS使用抗锯齿来获得较好的图像质量并获得较大的性能提升,而DLAA使用抗锯齿来提供最佳的图像质量但会有性能损失。

Nvidia DLAA图像比较

把技术术语放在一边,现在是时候看看DLAA的实际效果了。该功能最初在《上古卷轴Online》中推出,该游戏还配备了DLSS和TAA。DLAA旨在取代TAA,而不是DLSS。如果您一直在使用升尺寸技术来提高性能,那么DLAA将使您朝相反的方向发展。

我们在最大预设下对《上古卷轴Online》进行了截图,分别在不同的抗锯齿模式下进行了更改。放大三倍的原始分辨率,我们可以看到DLSS和DLAA之间的一些主要区别。DLSS处理的信息较少,所以屋顶上的瓦片和塔檐下的区域看起来模糊。

TAA和DLAA之间没有太大的区别。它们大致相同,而一些区域,比如底部的绿叶,用TAA看起来稍微好一些。这是有道理的。TAA和DLAA使用非常相似的抗锯齿技术,因此它们应该产生大致相同的图像质量。

区别在于运动。如前所述,TAA并不总是能够很好地处理运动。DLAA可以。简而言之,它提供了与TAA相同的图像质量,但没有常常伴随其出现的幽灵和模糊效果。

值得注意的是,您在较低分辨率下会看到更明显的差异。屏幕上的像素越多,抗锯齿的工作量越小。正如DLSS一次又一次地证明的那样,张量核心可以在低分辨率场景中利用AI模型发挥奇效。

索尼互动娱乐

然而,在其他游戏中,DLAA的效果可能更显著。例如,在具有广阔城市景观的《漫威蜘蛛侠》中,DLAA可以从远处的物体中提取更多细节,而TAA则无法做到。

Jacob Roach / ENBLE

然而,在像《巴尔德之门3》这样的游戏中,与TAA相比,DLAA并没有更多的优势。在静态图像中,它稍微好一些,但质量很大程度上取决于游戏的速度。在像《漫威蜘蛛侠》这样快节奏的游戏中,TAA显示出更多幽灵效果,而在像《巴尔德之门3》这样的慢节奏角色扮演游戏中,TAA和DLAA产生的效果基本相同。

Nvidia DLAA支持的游戏

Jacob Roach / ENBLE

在首次推出《上古卷轴Online》之后,DLAA已经被添加到了大约十几款游戏中。以下是我们注意到支持DLAA选项的所有游戏标题:

  • 瘟疫传说:黎明
  • 巴尔德之门3
  • 使命召唤现代战争II
  • 使命召唤战区2.0
  • 和声
  • 犯罪首脑:洛凯城市
  • 赛博朋克2077
  • 深岩银河
  • 暗黑破坏神IV
  • F1 22
  • F1 23
  • 农场模拟器22
  • 霍格沃茨遗产
  • 审判
  • 侏罗纪世界进化2
  • 爱之风
  • 灵触:大师之触编年史
  • 漫威蜘蛛侠迈尔斯·莫拉雷斯
  • 漫威蜘蛛侠
  • 怪物猎人崛起
  • 沙特洛克的光阴
  • 无人深空
  • 瑞奇与克兰克:维度破碎
  • 红色秋天
  • 残余2
  • 上古卷轴Online
  • 决赛
  • 指环王:戈鲁姆之战
  • 追踪出路
  • 世界拉力赛进化

同样的技术,但不是DLSS

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尽管DLSS和DLAA都使用相同的技术并且能够达到相同的效果,但你不应该混淆它们。将它们视为相反的东西。DLSS注重性能,牺牲图像质量,而DLAA注重图像质量,牺牲性能。

DLAA在像《上古卷轴Online》这样的游戏中有应用,其中有很多玩家拥有多余的GPU性能。你不会在下一个《赛博朋克2077》或《控制》中看到它,而且如果你确实看到了,你需要一些最强大的硬件才能使用它。

不幸的消息是,与DLSS一样,DLAA也仅适用于RTX 2000和RTX 3000系列的显卡。它需要Tensor核心才能工作,但最终的结果是值得的。