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3D 引導神經渲染在 NBA 2K27 中首發,支持全部 GeForce RTX 50 系列 GPU 與 GeForce NOW
NVIDIA 一直在不斷重新定義 PC 遊戲的邊界。從率先引入實時光線追蹤,到通過 DLSS 超分辨率、幀生成和光線重建 開創 AI 驅動圖形技術,我們的 RTX 技術已經改變了遊戲的渲染方式和玩家體驗。
現在,我們正式推出 DLSS 5,並引入 3D 引導神經渲染。這是利用 AI 讓實時圖形進一步接近好萊塢級照片級真實感的重要一步。
觀看 NVIDIA 應用深度學習研究總監 Edward Liu 與內容技術總監 Gabriele Leone 介紹 DLSS 3D 引導神經渲染及其藝術控制功能的工作方式
DLSS 5 將於太平洋時間 9 月 3 日晚上 9 點起在由 Visual Concepts 開發、2K 發行的 NBA 2K27 中上線,支持全部 GeForce RTX 50 系列 GPU 與 筆記本電腦,以及 GeForce NOW。這將首次展示遊戲美術人員如何利用這項技術,在符合其創作願景的前提下提升視覺保真度。
“最出色的一點,是它給予了我們非常高的控制程度。我們可以設置整體色調與風格,使其符合現有的美術方向,然後在最需要精確控制的地方,通過逐像素增強控制遮罩來微調角色細節。畢竟,我們希望以最謹慎的方式忠實保留人物本人的形象。”——Peter Kavic,Visual Concepts 高級製作人
縮小與電影級畫面的差距
自 GeForce 誕生以來,NVIDIA 一直致力於提供遊戲開發者所需的圖形計算能力,讓他們能夠創造令人驚歎的真實世界,使光照、反射和陰影遵循自然規律。
從 2001 年 GeForce 3 的可編程着色器,到 2006 年 GeForce 8800 GTX 的 CUDA,再到 2018 年 GeForce RTX 2080 Ti 的實時光線追蹤,以及 2025 年 GeForce RTX 5090 的路徑追蹤與神經着色器,我們持續帶來重大架構創新,並實現了高達 375,000 倍的計算能力增長。
但好萊塢級的真實感依然難以企及。一個照片級真實的好萊塢視覺特效畫面,單幀渲染可能需要數小時甚至數天,而遊戲開發者爲了保證流暢體驗,每秒需要輸出 60 幀以上。因此,爲了實現實時性能,開發者長期以來不得不削減原本的藝術設想。即使開發者能夠發射無限數量的光線,最終畫面仍未必能達到照片級真實,因爲場景內容本身必須進行簡化。例如,單根頭髮通常會被簡化幾何體取代,而像皮膚這樣複雜的多層材質也會失去自然的層次和深度。
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與其暴力計算每一幀,或不斷向場景中添加更多細節,另一條實現照片級真實感的路徑開始出現:生成式 AI。
通過學習現實世界中複雜的光照規律,生成模型能夠產生傳統渲染難以實現的照片級光照效果,例如頭髮在逆光下的發亮效果,或光線穿過人體皮膚這類複雜多層材質時產生的自然散射。
但傳統生成模型規模龐大、速度較慢,而且本質上具有概率性:同一個文本提示詞輸入十次,標準擴散模型往往會輸出十個完全不同的結果。這種不可預測性適用於離線圖像創作,因爲藝術家可以從多個結果中挑選最滿意的一個;但交互式遊戲需要絕對的像素一致性、固定的角色身份,以及隨着玩家輸入變化而保持逐幀穩定。對遊戲而言,這種不可預測性並不可接受,因爲角色面部或環境不能在毫秒之間隨機發生變化。
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DLSS 5 引入 3D 引導神經渲染
NVIDIA DLSS 於 2018 年首次推出,逐漸成爲利用 AI 提升性能的行業標準。它最初從超分辨率開始,隨後加入幀生成和多幀生成。結合使用時,如今的 DLSS 4.5 技術套件可以利用 AI 生成屏幕上每 24 個像素中的 23 個。
現在,DLSS 正在超越單純的性能提升,開始進一步改變視覺保真度。此前的 DLSS 技術主要專注於重建已有場景數據,用於生成更高分辨率圖像、額外幀或更乾淨的光線追蹤光照;而搭載 3D 引導神經渲染的 DLSS 5 則更進一步,利用 AI 生成過去因爲實時性能限制而不得不捨棄的豐富光照與材質細節,讓開發者更接近實現最初的藝術設想。
3D 引導神經渲染並不是根據文本提示詞生成畫面,而是以遊戲引擎已經渲染出的畫面爲不可動搖的基礎,其中包括美術人員設計的幾何結構、紋理和光照緩衝數據。DLSS 5 會成爲圖形管線中的最終渲染階段,爲場景注入更逼真的光照和材質,同時確保由引擎畫面決定哪些內容必須保留,並由藝術家決定哪些內容可以改變。
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DLSS 5 以幀的顏色和運動矢量作爲輸入,生成確定性、時間穩定且嚴格錨定於遊戲內容的逼真光照與材質效果
爲了實現 DLSS 5,我們必須開發一種全新的實時 AI 模型,並解決三個基礎工程挑戰:保留藝術創作意圖、保證時間穩定性,以及將執行速度控制在毫秒級。
首先,DLSS 5 被設計爲以確定性方式運行,在處理相同輸入幀時能夠輸出一致的結果。模型以美術人員與遊戲引擎創建的原始幀爲基礎,分析屏幕中的物體、材質、空間關係和光源。通過訓練識別顏色、表面反照率、詳細光照和表面法線等引擎數據,它可以直接錨定在已渲染畫面之上。
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DLSS 5 能夠識別物體、材質和光源等物體級場景語義
因此,DLSS 5 能夠爲場景補充更逼真的材質交互效果,包括自然的皮膚次表面散射、光線穿過頭髮和植被時的真實透射效果,以及更深的接觸陰影和全局光照。
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其次,DLSS 5 能夠提供實時逐幀時間穩定性。不同於一次處理一批連續幀的視頻生成模型,DLSS 5 嚴格採用“一幀輸入、一幀輸出”的工作模式。通過直接利用遊戲引擎提供的運動矢量,即使玩家不斷移動,DLSS 5 也能確保每個生成幀保持穩定,避免畫面閃爍、漂移或隨時間產生偏差。
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第三,我們開發了一種專門面向實時 3D 渲染管線的高速專用 AI 模型。這一緊湊型網絡能夠直接從已渲染畫面中解析引擎數據,並利用 GeForce RTX 50 系列 GPU 強大的 Tensor Core,在實時狀態下渲染複雜光照與材質。它可以在單張 GPU 本地運行,並在最高 4K 分辨率下保持流暢幀率。
對開發者而言,DLSS 5 的集成方式比較直接,它沿用了整個 DLSS 技術套件已經使用的 NVIDIA Streamline 框架,同時也提供面向虛幻引擎遊戲的 Unreal Engine 5 插件。DLSS 5 作爲可選且獨立的功能存在,工作室可以根據自身需求靈活選擇是否與超分辨率、多幀生成和光線重建同時啓用。
通過與傳統光柵化、光線追蹤和路徑追蹤協同工作,DLSS 5 標誌着一個新時代的開始:傳統遊戲渲染與實時神經圖形技術開始融合,以進一步縮小遊戲畫面與電影級視覺效果之間的差距。
DLSS 5 面向遊戲開發者的藝術控制工具
讓畫面變得更加真實,本質上依然是一項創作決策。因此,DLSS 5 將藝術指導工具直接交給開發者。它讓團隊能夠加入過去受限於計算性能和顯存預算、無法顯式建模和渲染的照片級細節。同時,DLSS 5 還提供不同模型和控制選項,讓開發者決定這項技術以何種方式、應用於哪些區域。對玩家而言,它則只是一個簡單的開啓或關閉選項。
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先來看 DLSS 5 如何保留藝術創作意圖。在這個拉麪廚師的示例中,角色基礎的面部比例和幾何結構與藝術家原本設計的完全一致。啓用 DLSS 5 後,它會增強光照響應和材質細節。環境光遮蔽讓頭帶周圍的層次更加清晰,而增強後的次表面散射則讓光線能夠自然穿過耳朵。這些細微增強在不改變角色核心形象的前提下,提升了人物與場景的表現力。
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通過 DLSS 5 SDK,開發者可以從多個模型中進行選擇。不同模型擁有不同的參數權重,會產生不同的輸出結果,因此開發者可以選擇最適合自己遊戲的模型。
模型選擇可以應用於整款遊戲,也可以在不同場景中混合使用。例如,美術人員可以爲茂密的室外植被選擇一種模型,爲戲劇化的室內場景選擇另一種模型;他們還可以分別爲實際遊戲過程和過場動畫使用不同模型,以符合整體藝術設想。
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DLSS 5 還提供 Structure Intensity(結構強度)和 Tone Intensity(色調強度)調節。Structure Intensity 控制環境光遮蔽、反射、次表面散射等高頻細節,爲開發者提供一個能夠顯著提升遊戲真實感的重要控制參數。
Tone Intensity 則允許開發者控制更大範圍的光照和色彩響應等低頻細節。開發者可以將該值設爲零,以完全保留原始渲染幀的顏色,也可以提高數值,根據場景對整體色調進行調整。兩項控制結合使用後,美術人員可以自行決定最終輸出中需要加入多少增強效果。
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爲了確保增強效果只應用於預期區域,DLSS 5 提供能夠自動識別場景物體的語義 AI 遮罩。開發者可以提高環境部分的增強幅度,同時降低角色部分的增強,反之亦然。
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此外,引擎級遮罩允許美術人員單獨隔離某些道具或資源組,例如玻璃器皿、水滴或植被,並針對遊戲中的特定元素應用自定義神經光照調整,而不會影響周圍其他內容。
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神經渲染結果始終以遊戲引擎的基礎幀爲根基,這意味着最終輸出質量會隨着輸入畫面的保真度提升而提高。
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DLSS 5 能夠明顯提升傳統光柵化圖形的效果,但如果向模型提供更加豐富的源數據,例如光線追蹤或路徑追蹤生成的光照信息,就能獲得顯著更加準確的結果。換句話說,遊戲提供的基礎信息質量越高,最終輸出效果就越好。
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隨着我們持續與各大工作室緊密合作,開發者反饋也會直接影響這項技術後續的改進方式,以及模型和控制工具套件的擴展方向。
NBA 2K27 將於 9 月 3 日支持 DLSS 5
25 年多來,Visual Concepts 一直致力於將 NBA 2K 打造成遊戲中最真實的體育體驗,其目標是讓遊戲中的觀感儘可能接近真實的 NBA 或 WNBA 電視轉播。
通過與 Visual Concepts 和 2K 的緊密合作,我們將 DLSS 5 3D 引導神經渲染帶入 NBA 2K27,進一步提升玩家體驗的真實感。
該功能將於太平洋時間 9 月 3 日晚上 9 點起上線,支持搭載 GeForce RTX 50 系列的臺式機和筆記本電腦,以及通過 NVIDIA 運營、搭載 GeForce RTX 5080 雲端遊戲設備進行串流的 GeForce NOW Ultimate 會員。
Visual Concepts 使用 DLSS 5 對 NBA 2K27 進行增強和調校,使畫面更加真實。藉助 DLSS 5,你可以看到光線如何自然穿過球員的耳朵、皮膚如何呈現自然光照,以及光線如何照亮頭髮,同時仍然保留從真實運動員掃描得到的面部幾何結構。
Visual Concepts 高級製作人 Peter Kavic 表示:“DLSS 3D 引導神經渲染幫助我們提升了材質與光照的視覺質量,讓整款遊戲在照片級真實感方面實現了明顯躍升。”
啓用 DLSS 5 後,全明星後衛 Cade Cunningham 的畫面效果會得到明顯提升。改進後的皮膚次表面散射讓他在球館燈光下呈現更真實的暖色質感,更緊實的接觸陰影突出頸部和球衣領口的細節,而自然的光線透射則進一步增強頭髮的層次,使整體效果更加真實。
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點擊此處加載 Cade Cunningham 使用 DLSS 3D 引導神經渲染後的全屏 4K 對比圖
DLSS 5 同樣提升了最佳陣容控球后衛 Tyrese Haliburton 的視覺保真度。次表面散射讓他的面部在球館燈光下呈現出真實的暖色質感,並在鼻子和下巴下方生成精確的接觸陰影;改進後的環境光遮蔽則讓壓縮護臂褶皺上的陰影輪廓更加清晰。
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點擊此處加載 Tyrese Haliburton 使用 DLSS 3D 引導神經渲染後的全屏 4K 對比圖
場邊觀衆和工作人員同樣能夠獲得更加豐富的光照與材質響應,自然的皮膚次表面散射和清晰的接觸陰影進一步提高了這些角色模型的畫面質量。
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在 NBA 2K27 中同時使用完整的 DLSS 技術套件,並在 4K、Ultra 預設和光線追蹤開啓的情況下,GeForce RTX 5090 用戶藉助 DLSS 5 最高可以達到 370 FPS。
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在 2560×1440 分辨率下,GeForce RTX 系列玩家可以在 Ultra 預設、開啓光線追蹤和 DLSS 5 的情況下體驗 NBA 2K27:GeForce RTX 5090 最高可達 590 FPS,GeForce RTX 5080 最高 410 FPS,GeForce RTX 5070 Ti 最高 350 FPS,GeForce RTX 5070 最高 260 FPS。
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在 1920×1080 分辨率下,幾乎所有 GeForce RTX 50 系列玩家都可以在 NBA 2K27 中同時開啓光線追蹤、Ultra 預設和 DLSS 5。
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結合使用 DLSS 5 的 3D 引導神經渲染、超分辨率和多幀生成後,可以同時獲得更高幀率和顯著提升的畫質。DLSS 5 爲 Jayson Tatum 帶來了更自然的皮膚次表面散射、更細緻的面部毛髮光照,以及球衣和籃球上更深的接觸陰影。
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在 GeForce RTX 5090 上,以 4K、Ultra 設置並開啓光線追蹤時,開啓 DLSS 後幀率最高可提升至 370 FPS
要在 NBA 2K27 中啓用 DLSS 5,玩家需要下載將在太平洋時間 9 月 3 日晚上 9 點發布的新版本 GeForce Game Ready 驅動,安裝後遊戲內將出現 DLSS 神經渲染選項:
從我們的官網或 NVIDIA App 下載並安裝 9 月 3 日發佈的驅動
在遊戲中選擇“視頻設置”,然後開啓“DLSS 神經渲染”
根據個人需求配置其他 DLSS 超分辨率、幀生成和 NVIDIA Reflex 選項
在遊戲過程和回放中,可通過鍵盤 F9 鍵切換 DLSS 神經渲染
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快速進展與持續演進
自今年 3 月首次公佈 DLSS 5 以來,我們取得了快速進展:從最初需要兩張 GeForce RTX 5090 才能運行,到現在只需要單張顯卡;短短六個月內,性能提升了 5 倍,使 DLSS 5 能夠覆蓋全部 GeForce RTX 50 系列桌面 GPU 和筆記本 GPU。這一里程碑來自系統性的渲染管線優化與神經模型改進,兩者共同帶來了更快的執行速度和更好的圖像質量。
我們的優化曲線仍未趨於平緩,目前還有更多優化正在積極開發中。我們預計今年秋季推出的模型更新將進一步提升性能,超越當前基準。憑藉十多年的 DLSS 技術積累,我們仍將持續推動性能與圖像質量的邊界,而這一切纔剛剛開始。
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DLSS 5:實時圖形的新時代
DLSS 5 是 AI 與圖形技術領域的一次突破,爲遊戲帶來新的真實感水平:
3D 引導與 4K 實時運行: 完全確定性、具有時間一致性的神經渲染,可在單張 GeForce RTX 50 系列 GPU 上最高以 4K 分辨率實時運行
以渲染幀爲基礎: 模型經過訓練,以保持已渲染畫面的結構與幾何完整性
智能模型: 智能分析場景中的物體與語義信息,生成逼真的光照、次表面散射與材質響應
細粒度開發者控制: 通過結構、色調與語義遮罩等創作控制手段調校神經模型,從而嚴格保留藝術家的創作意圖
簡化集成: 遊戲開發者可通過 NVIDIA Streamline 或 Unreal Engine 5 插件快速、便捷地完成集成
DLSS 5 是對現有渲染管線的擴展,而不是替代。它建立在我們的 DLSS 技術之上,包括超分辨率、多幀生成和光線重建,並與整個圖形技術棧無縫協作,同時增強光柵化、光線追蹤和路徑追蹤等傳統渲染方式。這些創新共同標誌着一個變革時代的開始:手工構建的傳統渲染與神經圖形技術開始融合,在保留藝術家創作控制權的同時,大幅提升視覺真實感。
要在 NBA 2K27 中體驗 DLSS 5,請獲取遊戲,並在太平洋時間 9 月 3 日晚上 9 點之後通過 NVIDIA App 下載最新 GeForce Game Ready 驅動,或者通過 GeForce NOW 遊玩。未來幾周和幾個月還會有更多遊戲集成 DLSS 5,請繼續關注 GeForce.com 的後續公告。
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