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光线追踪+DLSS,英伟达核心科技带来超爽游戏体验

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大家好,我是黄昏百分百,每年的暑期都是游戏爱好者的天堂,尤其是高考结束的准大学生朋友们,终于有足够的时间畅玩心念已久的游戏。要想畅玩最新的3A大作以及网游,一块性能强劲的显卡十分重要,英伟达 NVIDIA的GeForce RTX 30系显卡拥有着负责光线追踪的第二代RT Core以及负责AI计算的第三代Tensor Core,借由Tensor Core实现的深度学习超级采样(DLSS)技术,可以同时为游戏提供更好的画质与更高的帧数,让游戏体验变得更加爽快。
今天我就通过EA最新推出的3A级大作《F1 22》与大热的国产武侠类吃鸡网游《永劫无间》这两款游戏的实测与大家一起探讨一下光线追踪技术与DLSS技术到底是如何提升游戏体验的。
好了,废话不再多说,我们开车吧。

安培架构与8nm制程为GeForce RTX 30系显卡带来超高能效比



▲从图灵架构开始,英伟达开始采用 流式多处理器 (Streaming Multiprocessor,SM)架构以执行光线追踪等运算工作,在图灵架构中,一个处理器被分为了4部分,每部分含有2个Turing Tensor Core,所以共有8个Turing Tensor Core。而在安培架构下,则用一个性能为Turing Tensor Core性能二倍的GA10x Tensor Core取代了两个Turing Tensor Core,所以之前8个Turing Tensor Core才能完成的工作,目前只需要4个GA10x Tensor Core就可以完成了。
另外,与图灵架构相比,GA10x SM的L1数据缓存和共享内存的组合容量增加了33%。对于图形工作负载,与图灵架构,GA10x SM 缓存分区容量增加了一倍,从32KB增加到64KB。



▲得益于芯片制程从14nm到8nm的巨大飞跃以及其他新技术的加持,在同样的实际功率下,安培架构的图形处理能力是图灵架构的1.9倍。简单来说,同样的用电量,使用GeForce RTX 30系显卡,要比使用RTX 20系与GTX 10系显卡,游戏流畅很多很多。除此之外,GeForce RTX系列显卡还支持光线追踪与DLSS技术,尤其是最新架构的GeForce RTX 30系显卡,这两项技术对游戏体验的提升更是非常明显,我们马上来探讨一下这两项技术吧。

第二代光线追踪为GeForce RTX 30系显卡带来更真实的游戏画面





▲左图为第一代光线追踪技术,右图为第二代光线追踪技术。相对于第一代光线追踪技术,第二代光线追踪技术增加了时间这个自变量,从而使光线效果变得更加真实,这一点,我们从下面几张图进行详解。





▲左图为第一代光线追踪技术,右图为第二代光线追踪技术。在多重光线照射运动物体的情况下,会产生多重,暗度不一的影子,更贴近实际生活中的场景,所以画面也就变得更加的真实。



▲我们就拿7月1日推出的F1Ⓡ 22为例,它支持NVIDIA DLSS和光线追踪不透明反射、光线追踪透明反射、光线追踪环境光遮蔽和光线追踪阴影几项技术。



▲直接来看一下F1Ⓡ 22光线开启前后的画面差距吧:左侧画面为光线追踪全部关闭,右侧为光线追踪全部开启,肉眼可见光线追踪开启后画面真实度的明显提升。

光线追踪镜面反射



▲首先我们来讨论光线追踪镜面反射,请大家将注意力放在车库玻璃的倒影上,在关闭光追的画面上,倒影为一片雾蒙蒙,而在右侧开启光追后则可以清楚看到树木倒影,画面变得明显更加真实,这个是最为立竿见影的。

光线追踪阴影



▲我们再来看光线追踪阴影技术,从上方红框中可以看出,未开启光线追踪阴影技术时,房檐造成的影子很模糊,而且墙面中下方的亮暗过度明显不自然,而开启光线追踪阴影技术后,上方的阴影与亮出泾渭分明。
然后我们再把视线转向下方的红框,根据我们的生活经验,劳力士广告牌会挡住部分阳光,导致后方红色的门没有阳光直接照射,不过在光线追踪阴影技术关闭后(左侧),照到门上的阳光却并没有被遮挡,使画面显得不自然,而开启光线追踪阴影技术后,游戏画面则符合了我们的生活常识,变得自然了很多,游玩时也不会出戏了。

光线追踪环境光遮蔽技术



▲我们再来看一下光线追踪环境光遮蔽,这个就非常的明显了,关闭光线追踪环境光遮蔽技术时,画面并没有显示扬起的尘土,而开启光线追踪环境光遮蔽技术之后,画面则被漫天的烟尘所覆盖,画面更加具有烟火气,更能体现出F1比赛的激烈,游戏的沉浸感更强。







▲我们再来看一眼关闭所有的光线追踪技术与开启所有光线追踪技术时画面的巨大差异,请大家重点看防撞栏与铁丝网,以及树木的叶子以及树木在地上的影子。

第二代DLSS技术为GeForce RTX 30系显卡带来更高的游戏帧数什么是深度学习超级采样(DLSS)技术


光线追踪无疑对画质带来了巨大提升,不过对显卡性能也带来了很大的压力,为了在开启光线追踪后仍能保持游戏的流畅度,NVIDIA又带来了DLSS 深度学习超级采样,这个技术首发于图灵架构,现在已迭代到DLSS 2.4。



▲DLSS的全名是DEEP LEARNING SUPER SAMPLING(深度学习超级采样),是一种AI超级分辨率算法,它通过GeForce RTX GPU的Tensor Cores进行加速,允许游戏在1080p分辨率下进行渲染,提高帧率,然后利用AI和游戏引擎数据来提供可媲美原始4K输出的图像质量。
DLSS 2.4已将性能提高了2倍,同时保持了清晰的图形质量。DLSS 之所以被称为"黑科技"是因为它使游戏开发者不必再在性能和图形质量之间做出取舍。
另外,其DLSS性能可以在不同的画质模式下选择,在性能(Performance)模式下支持4倍像素超采样(540P到1080P,720P到1440P,1080P到4K均为4倍超采样)。而如果你有8K分辨率的显示设备,则可以开启全新的“Ultra-Performance”(超高性能)模式,进而获得高达 9 倍的 AI 超分辨率(1440p 到 8K)。
至于DLSS技术到底对帧数有多大的提升,我们直接来测一测。

《F1 22》DLSS性能测试







▲我基本上完全复刻了英伟达官方的测试平台,本次测试采用了七彩虹 iGame GeForce RTX 3080 Vulcan OC 10G显卡。iGame是七彩虹的旗舰系列,而Vulcan更是旗舰中的旗舰。 这块显卡支持一键超频,只要按下显卡背面的一键超频按钮,此显卡的GPU就可以从睿频1710MHz提升到1800MHz,从而进一步提升性能。



▲4K分辨率下,在光线追踪开启,所有画质参数均最高的情况下,DLSS关闭、DLSS质量、DLSS平衡与DLSS性能四种状态时游戏帧数分别为35、64、71、95,帧数最高提升了170%!



▲而在2K分辨率下,在光线追踪开启,所有画质参数均最高的情况下,DLSS关闭、DLSS质量、DLSS平衡与DLSS性能四种状态时游戏帧数分别为65、115、135、145,帧数最高提升了123%!
可见,开启DLSS后, iGame GeForce RTX3080 Vulcan OC 10G可以非常流畅的运行最高画质的《F1 22》。

《永劫无间》DLSS性能测试





▲国产武侠风吃鸡大作《永劫无间》首发时便支持DLSS技术,本次我也进行了测试,这款游戏在不同场景下帧数会有上下10帧左右的波动,所以我以复杂战斗时的平均帧数进行呈现,以便为大家提供最真实的参考。



▲4K分辨率下,所有画质参数均最高的情况下,DLSS关闭、DLSS质量、DLSS平衡与DLSS性能四种状态时游戏帧数分别为80、100、110、120,帧数最高提升了50%!



▲2K分辨率下,所有画质参数均最高的情况下,DLSS关闭、DLSS质量、DLSS平衡与DLSS性能四种状态时游戏帧数分别为120、140、175、200,帧数最高提升了67%!

由此可见,无论是3A大作,还是经典竞技网游,DLSS技术都能提供明显的帧数提升,这对于经济与动作类游戏的体验提升是非常明显的,因而强烈建议各位在装机是选择支持DLSS功能的英伟达显卡。

七彩虹 iGame GeForce RTX3080 Vulcan OC 10G显卡 外观简晒


刚才经过测试,我们已经知道光线追踪技术可以大幅提升游戏画面的真实性,而DLSS技术则可以大幅提升游戏帧数,而实现这两点的基础则是要有一块给力的RTX 30系显卡,所以这里我再来简单介绍一下本次测试所使用的iGame GeForce RTX 3080 Vulcan OC 10G。



▲七彩虹iGame GeForce RTX 3080 Vulcan OC 10G的外观棱角分明,带有非常明显的赛博朋克元素。最新的施剑者(SWORIZER)散热器3.0更是配备了3把13片扇叶的“捕风手”风扇,将气旋压入散热器内实现风压及进风量的进一步提升,同时给人以非常霸气的感觉。而其LCD侧显示屏也比前代有了大幅升级,分辨率提升到了480*128px,屏幕变得更加清晰,更重要的是,显示屏也调整为了翻转式的,无论显卡是横插还是竖插,显示屏都可以正对着用户视角,可以说同样是一个很大的进步。

总结


随着光线追踪技术的进步以及游戏厂家对使用光线追踪技术愈发熟练,光线追踪在游戏中的效果会越来越棒,游戏画面会越来越贴近于现实,未来也会有更多的支持光线追踪的大作出现。所以,想要以最高的画面效果体验游戏,入手一块支持光线追踪的GeForce RTX 30系列显卡还是十分值得的。同时,DLSS(深度学习超级采样)技术在大幅提升游戏帧数保证光追大作流畅运行的同时还能够进一步优化游戏画面,建议大家玩游戏时一定要开启。


另外,此次评测使用的 iGame GeForce RTX 3080 Vulcan OC 10G,在做工和用料上可以说是整个市面上GeForce RTX 3080显卡的金字塔尖了。另外,GeForce RTX 3080所采用的安培架构,得益于DDR6X显存与成倍增长的CUDA数量,在光线追踪与DLSS同时开启时可以在4K分辨率下流畅运行3A大作。


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