時(shí)隔一年，「黑悟空」歸來(lái)再度登上熱榜。

這次，除了官方發(fā)布了一段6分鐘實(shí)機(jī)劇情片段，英偉達(dá)更是帶來(lái)了8分鐘實(shí)機(jī)試玩片段。

重磅的是，這是「黑悟空」首次支持4K  RTX ON光追+NVIDIA DLSS技術(shù)。

網(wǎng)友們看后瞬間熱血沸騰。

首支4K光追 + DLSS

2020年，黑悟空首次曝光，驚艷全球。

到了2021年，大秀UE5的測(cè)試，那白雪紛紛的地面場(chǎng)景處理，讓網(wǎng)友直呼顯卡危機(jī)中國(guó)版。

2022，直接上了英偉達(dá)4K RTX ON。

就拿開(kāi)篇悟空變金蟬的那一段進(jìn)行對(duì)比，今年的翅膀建模與飛行動(dòng)作，明顯比2020年的版本更有質(zhì)感。

有了光追的加持，金蟬身體的不同位置也會(huì)基于不同的光照角度展現(xiàn)不同的細(xì)節(jié)，也顯得更加逼真、自然。

顯然，AI 技術(shù)和光線追蹤技術(shù)正在變革我們的游戲和創(chuàng)作方式。

從技術(shù)角度來(lái)講，光追和DLSS已經(jīng)成為制作3A游戲大作的標(biāo)配。

「黑悟空」之所以能讓玩家體驗(yàn)到如此身臨其境的奇幻中國(guó)神話世界，是因?yàn)橛袕?qiáng)大的光線追蹤和 NVIDIA DLSS，而這一切由GeForce RTX 技術(shù)驅(qū)動(dòng)。

NVIDIA RTX 處于目前游戲變革的最前沿，它是用于尖端應(yīng)用和游戲的最快、最先進(jìn)的平臺(tái)。

玩家如果使用GeForce RTX 驅(qū)動(dòng)的 PC，并通過(guò)最新的Game Ready驅(qū)動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，就會(huì)獲得最強(qiáng)大的性能、最流暢的游戲體驗(yàn)以及最高保真度的光線追蹤效果。

顛覆游戲界的里程碑

接下來(lái)，我們來(lái)具體介紹一下光線追蹤和DLSS。

2018年8月14日，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的頂級(jí)會(huì)議SIGGRAPH在溫哥華舉辦，英偉達(dá)正式推出全球首支持實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)的全新顯卡家族NVIDIA Quadro RTX。

8月21日，NVIDIA發(fā)布了新一代基于圖靈架構(gòu)的顯卡：GeForce 2080Ti、GeForce 2080和GeForce 2070。從此GPU開(kāi)啟了游戲光線追蹤的新世界。

實(shí)時(shí)光線追蹤技術(shù)和DLSS技術(shù)絕對(duì)稱得上里程碑式的顛覆。

1.光線追蹤技術(shù)

光線追蹤是一種模擬光的物理特性的圖形渲染方法。

在光線追蹤出現(xiàn)之前，傳統(tǒng)的方法是光柵化渲染。

假設(shè)有一個(gè)房間和一個(gè)光源，從房間內(nèi)看出，給予內(nèi)每個(gè)面一張平面紋理, 根據(jù)光源位置關(guān)系使每個(gè)面變得更亮或更暗，先計(jì)算物體（房間）對(duì)應(yīng)屏幕上的多邊形或三角形頂點(diǎn)的坐標(biāo)變換（矩陣變換，透視等），然后在多邊形或三角形內(nèi)填充紋理，同時(shí)計(jì)算出房間的每個(gè)像素的顏色，從而生成相當(dāng)逼真的 3D 房間。

而光線追蹤的原理，是追蹤每條光線的傳播行為，計(jì)算每條光線對(duì)我們?nèi)搜塾^察的貢獻(xiàn)值，即顏色值。使用光線追蹤技術(shù)渲染，發(fā)出的光線會(huì)像在現(xiàn)實(shí)世界中一樣在場(chǎng)景中反彈，因此看起來(lái)更加真實(shí)。它會(huì)計(jì)算出光線與房間的交點(diǎn)，以及它應(yīng)該反射多少光線，光線如何穿過(guò)虛擬相機(jī)的鏡頭，最后，決定相機(jī)的圖像應(yīng)該如何顯示在你的屏幕上。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是：光柵化渲染中，計(jì)算光線是從物體本身出發(fā)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)矩陣變換等等計(jì)算與模擬，得到投影至屏幕上每個(gè)像素點(diǎn)的顏色等信息。

而光線追蹤是從相機(jī)（眼睛）反向追蹤光線捕捉光線反射的各種效果。

光柵化（左）與光線追蹤（右）

而在游戲中，就是通過(guò)專門的光追（RT）核心，來(lái)模擬游戲場(chǎng)景中的光線物理變化。

它能夠做到物理上精確的陰影、反射和折射以及全局光照，在虛擬的游戲場(chǎng)景下，讓游戲中的物體更加具有真實(shí)感。

比如，黑悟空演示中的光影變幻。

還有火焰、煙霧和爆炸等場(chǎng)景看起來(lái)更加逼真，讓人有種身臨其境的感覺(jué)，都是光追的效果。

其實(shí)，光線追蹤技術(shù)的算法，早在1979年就由TurnerWhitted提出了。為什么多年以后，才開(kāi)始使用這項(xiàng)技術(shù)用于光線渲染呢？是因?yàn)樗枰挠?jì)算量過(guò)于龐大。

NVIDIA為了保證龐大的算力需求，在圖靈架構(gòu)中，每一個(gè)SM單元里都擁有一個(gè)RT CORE，專門為光線追蹤服務(wù)。RT CORE的工作原理，就是層次包圍盒遍歷算法：BVH（Bounding Volume Hierarchy Traversal）。

比如渲染對(duì)象是一只兔子，要計(jì)算一條光線和兔子本身的交互，就把兔子所在空間劃分成N個(gè)包圍盒，計(jì)算光線和哪一個(gè)包圍盒相交，是的話就再把這個(gè)包圍盒繼續(xù)劃分成N個(gè)更小的包圍盒，再次計(jì)算相交，如此反復(fù)，一直找到和光線相交的三角形所在的包圍盒，再對(duì)這個(gè)三角形進(jìn)行最終的渲染。

BVH算法可以大大減少計(jì)算每一條光線最近相交點(diǎn)所需要遍歷的三角形數(shù)量，而且只需要進(jìn)行一次就能給所有光線使用，大大提高了執(zhí)行效率。

2.DLSS

光追速度快不快，還得需要另一項(xiàng)技術(shù)搭配使用。

那便是英偉達(dá)深度學(xué)習(xí)超級(jí)采樣 (DLSS) ，它是一種深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠提升幀率并生成清晰的圖像。

DLSS全稱是Deep Learning Super Sampling，中文名為深度學(xué)習(xí)超級(jí)采樣技術(shù)。它能夠使用低分辨率圖像（比如1080P）生成高分辨率圖像（8K），再把8K圖像縮回4K，得到超級(jí)采樣抗鋸齒（SSAA）圖像。

NVIDIA DLSS 是唯一由 AI 驅(qū)動(dòng)的超級(jí)分辨率技術(shù)，這一優(yōu)勢(shì)能為游戲帶來(lái)最高可達(dá) 2 倍的性能提升。

比如在黑悟空霧氣濃重的場(chǎng)景中，都沒(méi)有出現(xiàn)幀數(shù)不穩(wěn)的情況，主要是得益于DLSS技術(shù)。

DLSS是NVIDIA繼TXAA之后推出的一種全新獨(dú)占抗鋸齒技術(shù)，利用深度學(xué)習(xí)和AI的強(qiáng)大功能來(lái)訓(xùn)練GPU渲染清晰的游戲圖像。

DLSS的工作原理是圖像超分辨率技術(shù)，基于AI和深度學(xué)習(xí)的一種優(yōu)化圖像的功能，通過(guò)英偉達(dá)的超算，不斷通過(guò)AI去學(xué)習(xí)超高分辨率的游戲圖像，將低分辨率圖像不斷還原補(bǔ)全細(xì)節(jié)。

因?yàn)槌闼懔薮?，所以它可以慢慢去補(bǔ)全細(xì)節(jié)，提高分辨率，運(yùn)用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，最終輸出各種細(xì)節(jié)接近完美且分辨率極高的圖像。

DLSS的運(yùn)算過(guò)程全部在RTX顯卡獨(dú)有的Tensor Core核心單元內(nèi)完成，所以并不會(huì)占用顯卡的CUDA通用運(yùn)算單元，避免了消耗顯卡的渲染性能和游戲幀數(shù)降低。

DLSS技術(shù)可以稱為顯卡渲染的里程碑。因?yàn)樵趫D形領(lǐng)域有個(gè)規(guī)律，要想要更好的畫質(zhì)，一定要需要更好的性能，而DLSS 2.0這種革命性技術(shù)打破了這種規(guī)律，可在不影響圖像質(zhì)量的情況下提升性能。

開(kāi)啟DLSS后，引擎的渲染會(huì)在1/2到1/4像素的低分辨率下運(yùn)行。一大半的像素級(jí)別的計(jì)算會(huì)省略。像素級(jí)別的計(jì)算非常耗費(fèi)時(shí)間和性能，通常來(lái)說(shuō)，畫面越好的3A大作，越會(huì)消耗渲染性能，渲染性能越是瓶頸，而DLSS則越會(huì)提供更大的加速。

游戲中并不需要預(yù)置超高清圖像，只要用DLSS技術(shù)，就啟用了驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)置的超算預(yù)先計(jì)算好的模型，玩游戲打開(kāi)DLSS功能就會(huì)調(diào)用。

DLSS真正的特殊之處在于，它是第一個(gè)AI算法，同時(shí)生成穩(wěn)定圖像，還沒(méi)有抖動(dòng)假影。每個(gè)游戲都能捕捉到高質(zhì)量的圖像序列，避免了實(shí)時(shí)渲染的高成本，并且游戲渲染也非?？?。

它也是唯一可以利用深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，確保圖像質(zhì)量媲美原生分辨率的畫面縮放技術(shù)。在沒(méi)有 AI 支持的縮放技術(shù)的情況下，放大后的圖像會(huì)產(chǎn)生難看的瑕疵，如運(yùn)動(dòng)偽影、閃爍和暗淡、模糊的紋理。

借助DLSS技術(shù)，首先能帶來(lái)畫質(zhì)的提升。通過(guò)先進(jìn)的時(shí)間反饋技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更清晰的圖像細(xì)節(jié)，同時(shí)能夠提高幀與幀之間的穩(wěn)定性。

使用DLSS「畫質(zhì)」模式在1080p分辨率下捕捉的圖像

其次，能夠提升幀率和分辨率。全新的AI網(wǎng)絡(luò)可以更高效地使用 Tensor Cores 來(lái)達(dá)成2倍于原來(lái)版本的速度，這提高了幀率，并消除以前顯卡、設(shè)置和分辨率上的限制。

目前，DLSS已經(jīng)更新到2.4.0版本。

看這2倍提升后的游戲性能，幀率和畫質(zhì)真是沒(méi)得說(shuō)。

現(xiàn)在，NVIDIA DLSS已經(jīng)應(yīng)用于200款游戲和應(yīng)用中。

網(wǎng)友熱評(píng)

看過(guò)英偉達(dá)展示的這個(gè)視頻后，網(wǎng)友紛紛擔(dān)心自己的顯卡會(huì)不會(huì)爆。

大家更關(guān)心的是，黑悟空究竟什么時(shí)候能來(lái)？