NVIDIA DLSS 5 将于 9 月 3 日推出

3D 引导神经渲染在 NBA 2K27 中首发,支持全部 GeForce RTX 50 系列 GPU 与 GeForce NOW

NVIDIA 一直在不断重新定义 PC 游戏的边界。从率先引入实时光线追踪,到通过 DLSS 超分辨率、帧生成和光线重建 开创 AI 驱动图形技术,我们的 RTX 技术已经改变了游戏的渲染方式和玩家体验。

现在,我们正式推出 DLSS 5,并引入 3D 引导神经渲染。这是利用 AI 让实时图形进一步接近好莱坞级照片级真实感的重要一步。

观看 NVIDIA 应用深度学习研究总监 Edward Liu 与内容技术总监 Gabriele Leone 介绍 DLSS 3D 引导神经渲染及其艺术控制功能的工作方式

DLSS 5 将于太平洋时间 9 月 3 日晚上 9 点起在由 Visual Concepts 开发、2K 发行的 NBA 2K27 中上线,支持全部 GeForce RTX 50 系列 GPU笔记本电脑,以及 GeForce NOW。这将首次展示游戏美术人员如何利用这项技术,在符合其创作愿景的前提下提升视觉保真度。

“最出色的一点,是它给予了我们非常高的控制程度。我们可以设置整体色调与风格,使其符合现有的美术方向,然后在最需要精确控制的地方,通过逐像素增强控制遮罩来微调角色细节。毕竟,我们希望以最谨慎的方式忠实保留人物本人的形象。”——Peter Kavic,Visual Concepts 高级制作人

缩小与电影级画面的差距

自 GeForce 诞生以来,NVIDIA 一直致力于提供游戏开发者所需的图形计算能力,让他们能够创造令人惊叹的真实世界,使光照、反射和阴影遵循自然规律。

从 2001 年 GeForce 3 的可编程着色器,到 2006 年 GeForce 8800 GTX 的 CUDA,再到 2018 年 GeForce RTX 2080 Ti 的实时光线追踪,以及 2025 年 GeForce RTX 5090 的路径追踪与神经着色器,我们持续带来重大架构创新,并实现了高达 375,000 倍的计算能力增长。

但好莱坞级的真实感依然难以企及。一个照片级真实的好莱坞视觉特效画面,单帧渲染可能需要数小时甚至数天,而游戏开发者为了保证流畅体验,每秒需要输出 60 帧以上。因此,为了实现实时性能,开发者长期以来不得不削减原本的艺术设想。即使开发者能够发射无限数量的光线,最终画面仍未必能达到照片级真实,因为场景内容本身必须进行简化。例如,单根头发通常会被简化几何体取代,而像皮肤这样复杂的多层材质也会失去自然的层次和深度。

与其暴力计算每一帧,或不断向场景中添加更多细节,另一条实现照片级真实感的路径开始出现:生成式 AI。

通过学习现实世界中复杂的光照规律,生成模型能够产生传统渲染难以实现的照片级光照效果,例如头发在逆光下的发亮效果,或光线穿过人体皮肤这类复杂多层材质时产生的自然散射。

但传统生成模型规模庞大、速度较慢,而且本质上具有概率性:同一个文本提示词输入十次,标准扩散模型往往会输出十个完全不同的结果。这种不可预测性适用于离线图像创作,因为艺术家可以从多个结果中挑选最满意的一个;但交互式游戏需要绝对的像素一致性、固定的角色身份,以及随着玩家输入变化而保持逐帧稳定。对游戏而言,这种不可预测性并不可接受,因为角色面部或环境不能在毫秒之间随机发生变化。

DLSS 5 引入 3D 引导神经渲染

NVIDIA DLSS 于 2018 年首次推出,逐渐成为利用 AI 提升性能的行业标准。它最初从超分辨率开始,随后加入帧生成和多帧生成。结合使用时,如今的 DLSS 4.5 技术套件可以利用 AI 生成屏幕上每 24 个像素中的 23 个。

现在,DLSS 正在超越单纯的性能提升,开始进一步改变视觉保真度。此前的 DLSS 技术主要专注于重建已有场景数据,用于生成更高分辨率图像、额外帧或更干净的光线追踪光照;而搭载 3D 引导神经渲染的 DLSS 5 则更进一步,利用 AI 生成过去因为实时性能限制而不得不舍弃的丰富光照与材质细节,让开发者更接近实现最初的艺术设想。

3D 引导神经渲染并不是根据文本提示词生成画面,而是以游戏引擎已经渲染出的画面为不可动摇的基础,其中包括美术人员设计的几何结构、纹理和光照缓冲数据。DLSS 5 会成为图形管线中的最终渲染阶段,为场景注入更逼真的光照和材质,同时确保由引擎画面决定哪些内容必须保留,并由艺术家决定哪些内容可以改变。

DLSS 5 以帧的颜色和运动矢量作为输入,生成确定性、时间稳定且严格锚定于游戏内容的逼真光照与材质效果

为了实现 DLSS 5,我们必须开发一种全新的实时 AI 模型,并解决三个基础工程挑战:保留艺术创作意图、保证时间稳定性,以及将执行速度控制在毫秒级。

首先,DLSS 5 被设计为以确定性方式运行,在处理相同输入帧时能够输出一致的结果。模型以美术人员与游戏引擎创建的原始帧为基础,分析屏幕中的物体、材质、空间关系和光源。通过训练识别颜色、表面反照率、详细光照和表面法线等引擎数据,它可以直接锚定在已渲染画面之上。

DLSS 5 能够识别物体、材质和光源等物体级场景语义

因此,DLSS 5 能够为场景补充更逼真的材质交互效果,包括自然的皮肤次表面散射、光线穿过头发和植被时的真实透射效果,以及更深的接触阴影和全局光照。

其次,DLSS 5 能够提供实时逐帧时间稳定性。不同于一次处理一批连续帧的视频生成模型,DLSS 5 严格采用“一帧输入、一帧输出”的工作模式。通过直接利用游戏引擎提供的运动矢量,即使玩家不断移动,DLSS 5 也能确保每个生成帧保持稳定,避免画面闪烁、漂移或随时间产生偏差。

第三,我们开发了一种专门面向实时 3D 渲染管线的高速专用 AI 模型。这一紧凑型网络能够直接从已渲染画面中解析引擎数据,并利用 GeForce RTX 50 系列 GPU 强大的 Tensor Core,在实时状态下渲染复杂光照与材质。它可以在单张 GPU 本地运行,并在最高 4K 分辨率下保持流畅帧率。

对开发者而言,DLSS 5 的集成方式比较直接,它沿用了整个 DLSS 技术套件已经使用的 NVIDIA Streamline 框架,同时也提供面向虚幻引擎游戏的 Unreal Engine 5 插件。DLSS 5 作为可选且独立的功能存在,工作室可以根据自身需求灵活选择是否与超分辨率、多帧生成和光线重建同时启用。

通过与传统光栅化、光线追踪和路径追踪协同工作,DLSS 5 标志着一个新时代的开始:传统游戏渲染与实时神经图形技术开始融合,以进一步缩小游戏画面与电影级视觉效果之间的差距。

DLSS 5 面向游戏开发者的艺术控制工具

让画面变得更加真实,本质上依然是一项创作决策。因此,DLSS 5 将艺术指导工具直接交给开发者。它让团队能够加入过去受限于计算性能和显存预算、无法显式建模和渲染的照片级细节。同时,DLSS 5 还提供不同模型和控制选项,让开发者决定这项技术以何种方式、应用于哪些区域。对玩家而言,它则只是一个简单的开启或关闭选项。

先来看 DLSS 5 如何保留艺术创作意图。在这个拉面厨师的示例中,角色基础的面部比例和几何结构与艺术家原本设计的完全一致。启用 DLSS 5 后,它会增强光照响应和材质细节。环境光遮蔽让头带周围的层次更加清晰,而增强后的次表面散射则让光线能够自然穿过耳朵。这些细微增强在不改变角色核心形象的前提下,提升了人物与场景的表现力。

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通过 DLSS 5 SDK,开发者可以从多个模型中进行选择。不同模型拥有不同的参数权重,会产生不同的输出结果,因此开发者可以选择最适合自己游戏的模型。

模型选择可以应用于整款游戏,也可以在不同场景中混合使用。例如,美术人员可以为茂密的室外植被选择一种模型,为戏剧化的室内场景选择另一种模型;他们还可以分别为实际游戏过程和过场动画使用不同模型,以符合整体艺术设想。

DLSS 5 还提供 Structure Intensity(结构强度)和 Tone Intensity(色调强度)调节。Structure Intensity 控制环境光遮蔽、反射、次表面散射等高频细节,为开发者提供一个能够显著提升游戏真实感的重要控制参数。

Tone Intensity 则允许开发者控制更大范围的光照和色彩响应等低频细节。开发者可以将该值设为零,以完全保留原始渲染帧的颜色,也可以提高数值,根据场景对整体色调进行调整。两项控制结合使用后,美术人员可以自行决定最终输出中需要加入多少增强效果。

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为了确保增强效果只应用于预期区域,DLSS 5 提供能够自动识别场景物体的语义 AI 遮罩。开发者可以提高环境部分的增强幅度,同时降低角色部分的增强,反之亦然。

此外,引擎级遮罩允许美术人员单独隔离某些道具或资源组,例如玻璃器皿、水滴或植被,并针对游戏中的特定元素应用自定义神经光照调整,而不会影响周围其他内容。

神经渲染结果始终以游戏引擎的基础帧为根基,这意味着最终输出质量会随着输入画面的保真度提升而提高。

DLSS 5 能够明显提升传统光栅化图形的效果,但如果向模型提供更加丰富的源数据,例如光线追踪或路径追踪生成的光照信息,就能获得显著更加准确的结果。换句话说,游戏提供的基础信息质量越高,最终输出效果就越好。

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随着我们持续与各大工作室紧密合作,开发者反馈也会直接影响这项技术后续的改进方式,以及模型和控制工具套件的扩展方向。

NBA 2K27 将于 9 月 3 日支持 DLSS 5

25 年多来,Visual Concepts 一直致力于将 NBA 2K 打造成游戏中最真实的体育体验,其目标是让游戏中的观感尽可能接近真实的 NBA 或 WNBA 电视转播。

通过与 Visual Concepts 和 2K 的紧密合作,我们将 DLSS 5 3D 引导神经渲染带入 NBA 2K27,进一步提升玩家体验的真实感。

该功能将于太平洋时间 9 月 3 日晚上 9 点起上线,支持搭载 GeForce RTX 50 系列的台式机和笔记本电脑,以及通过 NVIDIA 运营、搭载 GeForce RTX 5080 云端游戏设备进行串流的 GeForce NOW Ultimate 会员。

Visual Concepts 使用 DLSS 5 对 NBA 2K27 进行增强和调校,使画面更加真实。借助 DLSS 5,你可以看到光线如何自然穿过球员的耳朵、皮肤如何呈现自然光照,以及光线如何照亮头发,同时仍然保留从真实运动员扫描得到的面部几何结构。

Visual Concepts 高级制作人 Peter Kavic 表示:“DLSS 3D 引导神经渲染帮助我们提升了材质与光照的视觉质量,让整款游戏在照片级真实感方面实现了明显跃升。”

启用 DLSS 5 后,全明星后卫 Cade Cunningham 的画面效果会得到明显提升。改进后的皮肤次表面散射让他在球馆灯光下呈现更真实的暖色质感,更紧实的接触阴影突出颈部和球衣领口的细节,而自然的光线透射则进一步增强头发的层次,使整体效果更加真实。

点击此处加载 Cade Cunningham 使用 DLSS 3D 引导神经渲染后的全屏 4K 对比图

DLSS 5 同样提升了最佳阵容控球后卫 Tyrese Haliburton 的视觉保真度。次表面散射让他的面部在球馆灯光下呈现出真实的暖色质感,并在鼻子和下巴下方生成精确的接触阴影;改进后的环境光遮蔽则让压缩护臂褶皱上的阴影轮廓更加清晰。

点击此处加载 Tyrese Haliburton 使用 DLSS 3D 引导神经渲染后的全屏 4K 对比图

场边观众和工作人员同样能够获得更加丰富的光照与材质响应,自然的皮肤次表面散射和清晰的接触阴影进一步提高了这些角色模型的画面质量。

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在 NBA 2K27 中同时使用完整的 DLSS 技术套件,并在 4K、Ultra 预设和光线追踪开启的情况下,GeForce RTX 5090 用户借助 DLSS 5 最高可以达到 370 FPS。

在 2560×1440 分辨率下,GeForce RTX 系列玩家可以在 Ultra 预设、开启光线追踪和 DLSS 5 的情况下体验 NBA 2K27:GeForce RTX 5090 最高可达 590 FPS,GeForce RTX 5080 最高 410 FPS,GeForce RTX 5070 Ti 最高 350 FPS,GeForce RTX 5070 最高 260 FPS。

在 1920×1080 分辨率下,几乎所有 GeForce RTX 50 系列玩家都可以在 NBA 2K27 中同时开启光线追踪、Ultra 预设和 DLSS 5。

结合使用 DLSS 5 的 3D 引导神经渲染、超分辨率和多帧生成后,可以同时获得更高帧率和显著提升的画质。DLSS 5 为 Jayson Tatum 带来了更自然的皮肤次表面散射、更细致的面部毛发光照,以及球衣和篮球上更深的接触阴影。

在 GeForce RTX 5090 上,以 4K、Ultra 设置并开启光线追踪时,开启 DLSS 后帧率最高可提升至 370 FPS

要在 NBA 2K27 中启用 DLSS 5,玩家需要下载将在太平洋时间 9 月 3 日晚上 9 点发布的新版本 GeForce Game Ready 驱动,安装后游戏内将出现 DLSS 神经渲染选项:

  • 从我们的官网NVIDIA App 下载并安装 9 月 3 日发布的驱动

  • 在游戏中选择“视频设置”,然后开启“DLSS 神经渲染”

  • 根据个人需求配置其他 DLSS 超分辨率、帧生成和 NVIDIA Reflex 选项

  • 在游戏过程和回放中,可通过键盘 F9 键切换 DLSS 神经渲染

快速进展与持续演进

自今年 3 月首次公布 DLSS 5 以来,我们取得了快速进展:从最初需要两张 GeForce RTX 5090 才能运行,到现在只需要单张显卡;短短六个月内,性能提升了 5 倍,使 DLSS 5 能够覆盖全部 GeForce RTX 50 系列桌面 GPU 和笔记本 GPU。这一里程碑来自系统性的渲染管线优化与神经模型改进,两者共同带来了更快的执行速度和更好的图像质量。

我们的优化曲线仍未趋于平缓,目前还有更多优化正在积极开发中。我们预计今年秋季推出的模型更新将进一步提升性能,超越当前基准。凭借十多年的 DLSS 技术积累,我们仍将持续推动性能与图像质量的边界,而这一切才刚刚开始。

DLSS 5:实时图形的新时代

DLSS 5 是 AI 与图形技术领域的一次突破,为游戏带来新的真实感水平:

  • 3D 引导与 4K 实时运行: 完全确定性、具有时间一致性的神经渲染,可在单张 GeForce RTX 50 系列 GPU 上最高以 4K 分辨率实时运行

  • 以渲染帧为基础: 模型经过训练,以保持已渲染画面的结构与几何完整性

  • 智能模型: 智能分析场景中的物体与语义信息,生成逼真的光照、次表面散射与材质响应

  • 细粒度开发者控制: 通过结构、色调与语义遮罩等创作控制手段调校神经模型,从而严格保留艺术家的创作意图

  • 简化集成: 游戏开发者可通过 NVIDIA Streamline 或 Unreal Engine 5 插件快速、便捷地完成集成

DLSS 5 是对现有渲染管线的扩展,而不是替代。它建立在我们的 DLSS 技术之上,包括超分辨率、多帧生成和光线重建,并与整个图形技术栈无缝协作,同时增强光栅化、光线追踪和路径追踪等传统渲染方式。这些创新共同标志着一个变革时代的开始:手工构建的传统渲染与神经图形技术开始融合,在保留艺术家创作控制权的同时,大幅提升视觉真实感。

要在 NBA 2K27 中体验 DLSS 5,请获取游戏,并在太平洋时间 9 月 3 日晚上 9 点之后通过 NVIDIA App 下载最新 GeForce Game Ready 驱动,或者通过 GeForce NOW 游玩。未来几周和几个月还会有更多游戏集成 DLSS 5,请继续关注 GeForce.com 的后续公告。

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