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最近AMD又雙叒叕圈了一波粉,原因主要就是公布了自家用于“對标”NV家DLSS的超分辨率技術:FSR,宣稱能夠以最小的圖像損失換取最大的幀數提升,而且技術開源,N卡也能用。按照官方的說法,這一技術最高能夠将幀數提升200%,大家手裡的老卡又能再戰三年了,玩家直呼蘇媽良心。
不過,GG憑着在數碼圈混迹多年的直覺,隐隐的覺得此事并不簡單 。正好前兩天伴随着21.6.1版本驅動的發布,七款遊戲開始首發支持FSR,GG也第一時間體驗了一下,總結了一些相關的技術資料,今天結合實測來聊聊 AMD的FSR和NVIDIA的DLSS這兩種超分辨率技術的區别和前景。
什麼是FSR?新聞稿我就不念了,通俗來說,FSR就是以低分辨率圖像為基礎,加以降噪和銳化處理,然後輸出高分辨率圖像,以達到在不明顯影響畫質的前提下提高遊戲幀數的一種算法。降噪和銳化相信了解過攝影攝像的朋友都知道,這種處理不會增添新的信息,但是能讓圖片和視頻看起來更清晰銳利,實際上是利用了人眼對高頻遲鈍而對低頻敏感的特點。FSR目前分為四擋個,分别是超高質量、質量、平衡、性能,對應的是1.3倍、1.5倍、1.7倍、2.0倍超分辨率。
下面放兩張FSR的技術路線,其實我也不是很懂,有條件的朋友可以自行去AMD GPU Open上翻翻相關資料。
FSR的全稱為 FidelityFX Super Resolution,即“高保真超分辨率”,呃,聽聽就好。
而NVIDIA主推的DLSS技術,全稱Deep Learning Super Samping,即深度學習超采樣,是以低分辨率圖像為基礎,通過一個經過大量樣本訓練的深度學習模型來“腦補”出高分辨率圖像的算法。DLSS目前已經更新到2.2版本,一般分為三檔,分别對應1.44、1.73、2倍的超分辨率,某些遊戲還有一個3倍的超級性能檔(NV官方的說法是2倍、3倍、4倍、9倍的像素數,一個意思)。
FSR和DLSS最主要的區别,就在于有沒有用深度學習的模型來加入新的細節,DLSS用了,而FSR沒有,隻是在元數據的基礎上進行“更适合人眼”的處理。
如果上面的說明還不能讓你理解,那我再類比一個例子。假如你在考場上要寫一篇一千字的作文,那原生分辨率渲染就相當于作文裡的每一個字都需要自己去構思,這樣寫出來的文章質量最高,但也最費腦力;DLSS的方案就相當于你隻寫一個大綱(低分辨率),然後動用一個叫做“曆年高考滿分作文大全”的數據庫,根據大綱裡的關鍵詞來往裡面填補材料,以較低的腦力來拼湊出一篇還行的作文;而FSR的方案也是先寫一個大綱,但是填補資料時用的是平時老師教的“通用句式”,這樣也可以湊出一篇還算正常的作文,好處是不依賴數據庫了,閉卷考試也能用;壞處就是通用的話術就那麼幾個,基本上玩不出花來。
從實現原理的角度上來看,FSR和DLSS走的是兩條不同的路,因為在底層可以利用的信息量不同,決定了FSR的通用性會強于DLSS,而DLSS的上限高于FSR(下限則不一定)。
因為DLSS涉及到深度學習模型的針對性訓練,而且在進行推理的時候必須要用到RTX顯卡裡的Tensor core(GG對此持懷疑态度),再加上老黃一貫的摳門态度,DLSS未來開放給A卡和I卡的希望是很渺茫的。FSR雖然從原理上就支持各種顯卡,不過AMD大方的直接開源了我也是沒想到的,除了賺口碑外,也不排除有帶節奏黑一波NV的考量(畢竟玩家才不會在乎DLSS的實現門檻是不是真的比FSR高)。
說了這麼多,是不是感覺我在黑FSR?恰恰相反,雖然理論上來說,FSR在細節和真實性上不如DLSS2.0以後的版本,但是經過銳化的圖像其實比單純的加細節看上去更讨喜,下面就放幾張實測的遊戲截圖來說明一下。
遊戲實測測試配置:
CPU :R7 3700X(PBO Enable)
散熱器:利民PA120
内存 :阿斯加特 洛極T2 DDR4 3200MHz 8GB×4
顯卡:華擎 RX6800XT 太極(SAM未開啟,核心頻率鎖定1000MHz)
主闆:華擎X570 太極(BIOS版本4.30)
硬盤:系統盤三星PM981a 512G,遊戲盤西部數據 My Passport 1TB 随行版
電源:Apexgaming AJ 750M
這裡特别說明一下,由于FSR主要定位于給中低端顯卡提高幀數,用6800XT來做測試其實不太合适,為了模拟中端卡的性能并減少CPU和内存的瓶頸,我把顯卡的核心頻率上限鎖定在了1000MHz,這樣的6800XT Time Spy圖形分為8800,大緻相當于RTX3060/RTX2060S/GTX1080/RX6600的性能。
FSR首發支持7個遊戲,可惜的是都不是什麼熱度高的大作
。這裡GG挑了《終結者:反抗軍》《衆神隕落》《銀河破裂者》這三個比較方便退款的遊戲進行測試。測試時都采用預設的最高畫質,2K分辨率,不開啟光線追蹤。
目前FSR對于所使用的顯卡并沒有什麼限制,雖然明面上說”不為N卡提供支持“,但實際上是都可以用的,遊戲裡直接打開相關選項就可以,甚至有小夥伴發現Intel核顯也能開……
由于什麼值得買會對上傳的圖片進行強制壓縮,2560×1440的截圖會被統一壓縮成1080×608,放原圖毫無參考價值,因此下文中隻放一張全景圖作為示意,不同檔位的畫面效果則使用縮放後兩兩比較的方式呈現。由于時間所限,幀數都以截圖場景穩定後的值為準,并沒有時間跑benchmark,僅供參考。
前面BB了這麼多,終于能開始了,首先是《終結者:反抗軍》:
測試場景
原生 VS FSR高質量
原生VS FSR 質量
原生 VS FSR 平衡
原生 VS FSR性能
如果你覺得FSR高質量的畫面比原生的還要更清晰,那恭喜你,我也一樣。
人眼天生就喜歡這種高反差的處理,經過銳化之後的物體邊緣會變得更加明顯,更容易被人眼分辨,所以會給人更清晰的感覺。FSR高質量檔處理後的畫面其實并不是畫質更高了,而是更讨好眼球了。
我這裡把原生畫面拉到Camera Raw裡加了60個點的銳化,可以看出原生畫面的細節還是比FSR過的畫面好的,看起來不如是因為遊戲原生的畫面就傾向于低反差。
原生加銳化 VS FSR高質量
四個檔位對比下來,GG自己的感受是,FSR的高質量檔在觀感上比原生畫面更好一些;質量檔和原生的觀感差不多;平衡檔開始就有點糊了;而性能檔即使不縮放畫面,在27寸的2K屏上也能非常明顯的感覺出畫面糊成一坨
,除非是顯卡性能實在不夠用否則不建議開。
再來看看FSR對于幀數的加成效果:
四個檔位下幀數分别增加了33%、61%、82%、115%,效果還是非常明顯的,33%的性能提升放在老黃那裡都可以刀出三張卡了,效果絕對杠杠滴。
下一個遊戲是《衆神隕落》:
測試場景
原生 VS FSR高質量
原生 VS 質量
原生 VS 平衡
原生 VS 性能
這個遊戲裡,FSR的效果要稍差一些,而且很好的表現出了FSR高銳化、低細節的特性。
觀察原生 VS 高質量這張截圖就可以發現,人物頭發的部分經過FSR之後是變得更清晰了的,因為這部分對應低頻,一縷頭發可以對應幾十個像素,銳化的效果很好;而人物手上劍柄和劍格的地方則是變糊了,這部分屬于高頻,一道花紋也就對應那麼一兩個像素,FSR降分辨率渲染之後可能這一個像素的細節直接就沒了。
不過如果不進行放大,就27寸的2K顯示器而言,GG覺得高質量檔的FSR并沒有帶來直接觀感上的劣化,大概和原生畫面五五開;質量檔開始有一點點能分辨出來的變糊,後面兩檔就糊的有點過分了,到性能檔已經出現了馬賽克的情況。
再來看看幀數對比:
這款遊戲裡FSR的增益就沒那麼猛了,高質量模式24%,質量模式38%,平衡模式52%,性能模式63%,不過也是很可觀的幀數提升。
第三個遊戲是《銀河破裂者》,這個遊戲似乎還沒有正式發布,這裡用的是測試版。
測試場景
原生 VS FSR高質量
原生 VS FSR質量
原生 VS FSR平衡
原生 VS FSR性能
這個遊戲裡FSR的效果比前兩個更差,即使是高質量檔也能看出FSR後細節的丢失(看蘑菇和草葉)。從平衡檔開始,鋸齒狀的葉片邊緣已經出現粘連的情況,性能檔更不用說了。原因主要還是高頻細節過多,作為一個上帝視角的遊戲,畫面中的元素數量極高,像葉片的鋸齒這些很多都是單個像素構成的細節,降分辨率後補不回來也很正常。
但是,沒錯我還要說但是,在實際觀感方面,除了最後一檔糊的沒法看(比降分辨率到1080P還要糊)之外,前三檔的觀感其實還算可以,高質量檔的畫質劣化并不容易一眼看出。因為人眼和人腦的處理能力也有限,對于這種元素很多的場景并不會很仔細的處理每一個物體。
幀數方面:
高質量檔提升22%,質量檔38%,平衡檔48%,性能檔59%。
如果是按畫質的損失來看,後面兩檔是絕對不值的,但是因為這個遊戲本身幀數比較高,而且場景内有大量可破壞物品比較吃CPU,不排除後兩檔的時候出現了CPU/内存瓶頸。
從這三個遊戲的表現來看,FSR對于畫面細節比較少,反差比較低的遊戲(可以理解為“膠片感”)的效果會比較好,而對于畫面細節極多的場景,典型的就是上帝視角的RTS戰略遊戲,效果會偏差一些。
最後再簡單聊一個問題,在銀河破裂者這個遊戲中,視角快速變化時,FSR會出現明顯的畫面變糊情況,而另外兩款遊戲中就沒這麼明顯,不排除是遊戲優化導緻的問題。
截圖看不出來,我在B站上傳了一段錄屏大家可以去參考一下,影響還是挺大的。
DLSS這裡還是想和DLSS做個對比,畢竟兩種技術的實現方式是不一樣的。再次強調,由于目前還沒有同時支持DLSS和FSR的遊戲,因此下面的對比并不嚴謹,僅供參考,僅供參考,僅供參考。
這裡選用一個極度吃顯卡,非常依賴DLSS才能流暢運行的遊戲:《賽博朋克 2077》,這個遊戲也是支持DLSS2.0的。DLSS2.0以後的遊戲和DLSS1.0在畫質上幾乎是天壤之别,所以請勿拿《古墓麗影·暗影》這種采用初代DLSS技術的遊戲進行對比。因為A卡不支持DLSS,我找來了一台i7-11800H 3060版本的暗影精靈7連接外屏進行測試。
測試場景
原生 VS DLSS質量
原生 VS DLSS平衡
原生 VS DLSS性能
原生 VS DLSS超級性能
可以看出,即使開啟DLSS的質量檔,放大來看還是有一點清晰度下降的感覺,但是全屏看的時候并不明顯。DLSS的優勢在于後面幾檔的畫質劣化比FSR更小,超級性能檔也隻是比較糊,放到全屏還算能看,而FSR開到最高一檔基本上不能看了。另外,即使是最高一檔的DLSS,也保留了不算太少的細節,牆上玫瑰花的邊緣仍然可辨,要知道這可是854×480的超低原生分辨率渲染出的2K畫面。
再來看看幀數:
在2077這款遊戲中DLSS的幀數加成非常的高,DLSS質量檔提升57%,平衡檔提升81%,性能檔提升108%,超級性能檔提升159%。
至于幀數提升比FSR高的原因,一方面是DLSS本身超分辨率倍數就比FSR高,1.44、1.73、2、3分别對應FSR那邊的1.3、1.5、1.7、2;另外就是DLSS已經發展三年了,N卡還有專門的Tensor Core來加速。
兩相對比的話,個人覺得目前DLSS的優勢還是幀數加成更高,以及在性能檔位的可用性上比FSR更好一點。然而在高畫質檔位中,DLSS因為沒加銳化,銳度上比原生畫面要稍微差一點點,反而不能實現FSR那種“FSR比原生畫面還清楚”的效果。當然你也可以通過疊加一個nv的銳化濾鏡來解決這個問題,但是對于大多數玩家來說過于麻煩了。另外,DLSS在動态畫面中變糊的問題據說在2.2版本中已經得到了解決,但我目前還沒找到遊戲可以測試。
尾聲最後還是簡單總結一下吧:
FSR和DLSS的相同點:都是在盡可能少的影響畫質的前提下提升遊戲幀數的技術
都采用先低分率渲染,然後通過算法提升分辨率的方式實現
FSR和DLSS的區别:FSR開源,誰都能用;DLSS極大概率是N卡專屬;
FSR的遊戲通用性更好,DLSS大概率限定于某些3A大作;
DLSS的畫質和幀數上限更高;
FSR在高質量檔下的畫面效果更讨喜。
總的來說,FSR首發的表現是超出了我的預期的。作為一個攝影愛好者,一聽說FSR的實現方式是降分辨率 銳化,我的第一印象是偏負面的,畢竟近些年某些國産手機玩命加銳化、玩命拉對比的做法已經搞的我有點PTSD了。不過實測下來,FSR并沒有出現我想象中的銳化拉出白邊的“傻銳”畫面,反而是高質量檔下能提升觀感,白嫖幀數,何樂而不為呢。至于DLSS和FSR之争,我的看法是未來這兩者會像G-sync和Free-sync一樣,一個需要硬件支持,隻出現在高端型号上,能保證較好的體驗;而另一個則是隻需要軟件适配,技術開源,主流産品都可以用,但是效果就比較參差不齊,但有總比沒有好。如果未來FSR和DLSS能一起用疊個buff,也許主流顯卡玩4K光追144Hz也不那麼遙遠了。
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