《霍格沃茨之遺》DLSS 5搶先體驗:不花錢,原地實現電影級畫質

在《NBA 2K27》之後,《霍格沃茨之遺》成爲了另一款率先支持DLSS 5的遊戲,並且不用等待,從你看到這篇文章開始,所有玩家通過升級遊戲就能直接獲得DLSS 5 3D 引導神經網絡渲染效果,以及其他DLSS技術的最新版本。是的,你沒有看錯,DLSS 5到來的時間遠比想象中要快速得多。

在此之前,筆者機緣巧合搶先獲得了《霍格沃茨之遺》DLSS 5的測試資格,趁着《霍格沃茨之遺》DLSS 5技術的全面開放,讓我們花點時間聊聊DLSS 5細節,以及《霍格沃茨之遺》會有什麼樣的體驗。

把畫質提升一檔

因爲DLSS 5是一個全新的概念,直接上手解析遊戲不是本文的初衷,如果你想直接瞭解《霍格沃茨之遺》的最終效果,可以直接跳轉到第三章看結果。這裏我們將花兩章的篇幅聊聊DLSS 5的技術細節。

首先要明確一個概念,DLSS 5的目標是將遊戲的性能提升擴展到畫質增強,也就是幀率和畫質上的雙重提升。在DLSS 4.5及以前的版本中,DLSS的主要工作是解決性能與圖像重建問題。主要通過超分辨率(Super Resolution)完成從較低分辨率畫面重建高分辨率圖像;幀生成(Frame Generation)和多幀生成(Multi-Frame Generation)在真實渲染幀之間生成額外畫面,提高輸出幀率;光線重建(Ray Reconstruction)利用 AI 改善光線追蹤畫面的重建質量。

目前的DLSS 4.5已經可以做到通過AI渲染繪製屏幕上每24個像素中的23個,也進而讓許多基礎光柵渲染無法短期內通過硬件堆疊實現的畫面變得唾手可得。

而DLSS 5可以理解成在類似DLSS 4.5重建已有信息的基礎上,進一步增強場景的光照和材質表現。因此DLSS 5試圖改善的不只是清晰度和幀數,還包括物體看起來是否真實、光照是否自然、材質是否具有正確的物理響應。

比如,在工作方式上,此前的DLSS目標是重建或生成畫面信息,DLSS 5是在原始渲染幀基礎上進行神經增強。因此此前的DLSS主要分佈在超分辨率、幀生成、光線重建等相應階段的管線位置中,而DLSS 5存在於圖形管線的最終渲染階段,它要做的不是重建已有場景數據,而是保留引擎確定的內容,由開發者決定哪些部分可以增強,從而避免所有遊戲都變成相同的畫面風格,讓遊戲更好的還原創作者所希望表達的意思。

換言之,DLSS 5不是根據文字提示重新生成一幅圖,也不是單純對最終截圖做一次 AI 美化。它以遊戲引擎實際渲染的畫面爲基礎。其中包括幾何結構、紋理、顏色、表面反照率、光照信息、表面法線、運動矢量等元素。

DLSS 5的模型會進一步分析畫面中的物體、材質、空間關係和光源。例如,它不僅知道某塊區域偏亮或偏暗,還會嘗試判斷這裏是什麼物體、採用什麼材質、光線從哪裏來,再據此增強材質與光照交互。因此,它可以加入傳統實時渲染受性能和顯存預算限制而難以充分實現的效果,從而獲得更自然的皮膚次表面散射,光線穿過頭髮和植被時的透光效果,更深的接觸陰影,以及更豐富的全局光照與局部材質細節等等。

在這套DLSS 5的渲染邏輯中,引擎渲染幀決定什麼必須保留,美術開發者決定什麼可以改變,從而保持遊戲風格的獨立性。

因此DLSS 5 3D 引導神經網絡渲染是一個可選、獨立的功能,開發者可以自行決定是否與超分辨率、幀生成和多幀生成同時啓用。後面所提到的DLSS多幀生成帶來的幀率提升並非DLSS 5的工作範圍。

而DLSS 5要實現上述畫質增強,必須同時解決三個問題:不能隨意改掉開發者的畫面、運動中不能閃爍、計算速度還必須足夠快。

AI增強畫面最容易引發的問題,是它可能擅自改變角色長相、物體結構或整體色調。保留藝術意圖自然而然成爲DLSS 5需要解決的第一個目標。這裏DLSS 5的做法是以原始渲染幀爲錨點,模型不能脫離遊戲場景自由創作,角色比例、幾何結構和場景內容仍以引擎輸出爲準。識別場景語義與材質信息,通過顏色、反照率、光照、法線等數據,判斷物體和光源之間的關係,儘量只在光照和材質層面進行增強。相同輸入產生一致輸出,處理完全相同的輸入幀時,應得到一致結果,避免相同場景無故出現不同外觀。

例如在《霍格沃茨之遺》中,可以使用角色自動遮罩,在加強環境的同時保留角色身份特徵。同時開發者也可以通過模型選擇、Structure Intensity、Tone Intensity、語義AI遮罩和引擎級遮罩,進一步限制增強的對象與程度。

DLSS 5第二個目標是保證逐幀時間穩定性。因爲靜態截圖好看很簡單,每秒上百張圖片好看那就不容易了。玩家轉動視角、角色移動或光源變化時,如果 AI 每幀生成略有不同的細節,就可能出現紋理閃爍、材質細節移動、光照漂移,以及連續畫面之間缺乏一致性的奇妙景象。

這裏DLSS 5採用的是嚴格的一幀輸入、一幀輸出模式,而不是像部分視頻生成模型那樣一次處理一批連續幀。它直接利用遊戲引擎提供的運動矢量,追蹤場景與物體在連續幀之間的運動關係,使增強結果跟隨原始畫面變化。這意味着模型就不必完全依靠相鄰圖像猜測運動,從而降低細節閃動和漂移的風險。

DLSS 5第三個目標就是把AI推理壓縮到實時渲染所需的時間。普通生成式AI可以花較長時間生成一張圖片或一段視頻,但遊戲必須持續輸出畫面,留給DLSS 5的處理時間只有毫秒級。它還不能依賴雲端批處理,否則延遲和穩定性都難以滿足實時遊戲要求。

爲此,NVIDIA爲DLSS 5準備了專門爲實時3D渲染設計的緊湊型AI網絡,可以直接解釋遊戲引擎提供的渲染數據,依靠GeForce RTX 50系列GPU的Tensor Cores加速和本地單個GPU實現DLSS 5所需要的所有功能。

當然能夠實時運行不代表開啓後完全沒有性能開銷,也不等於官方展示的幀率全部由 3D 引導神經網絡渲染單獨實現。具體開銷仍要結合是否同時開啓超分辨率、幀生成、光線追蹤以及不同分辨率來判斷。

畫風製作者掌控

到這裏我們可以大致明白DLSS 5不是一套AI寫實濾鏡,最終開發權還是由開發者決定的,包括使用哪種模型、增強哪些細節、調整多少色調,以及效果作用在哪些物體上。玩家端則只需要控制開關即可。

這裏開發者可以將這些能力分成四個層級。

第一層是選擇不同的AI模型。DLSS 5 SDK提供多個模型,不同模型採用不同的參數權重,因此輸出風格也會有所區別。開發者可以選擇最符合遊戲美術方向的模型,而不是隻能使用NVIDIA預設的一種效果。

模型選擇可以應用於整個遊戲,也可以按場景拆分,例如植被密集的戶外場景使用一種模型,強調光影氛圍的室內場景使用另一種模型。DLSS 5的效果不是全局統一的,開發者可以針對戶外植被、室內人物或劇情演出分別調整,讓 3D 引導神經網絡渲染服務於不同場景的視覺目標。

第二層是用結構強度(Structure Intensity)控制細節增強程度,用於處理遊戲中的高頻信息,也就是局部、細密、直接影響物體質感和空間層次的畫面信息,包括環境遮蔽、反射、次表面散射、其他局部材質與結構細節。這些設計可以增強物體接觸處的陰影深度、表面材質響應和細節層次,讓畫面更具立體感,比如頭帶與頭部接觸處的陰影更清晰,皮膚、耳朵等部位的透光效果更明顯,石牆縫隙、瓦片和苔蘚的結構深度更突出,植被內部的遮蔽與層次更豐富等等。

第三層色調強度(Tone Intensity)控制光照和色彩變化,也就是處理遊戲中的低頻信息,即更大範圍內的整體光照與色彩響應,而不是某個物體表面的細碎紋理。它主要決定DLSS 5可以在多大程度上改變原始畫面的色調。當設爲零,保留引擎原始渲染幀的顏色,儘量不改變開發者原本設定的色彩;當提高數值,允許模型根據場景進行更明顯的色調調整。

結構強度(Structure Intensity)與色調強度(Tone Intensity)配合後,開發者就可以分別控制細節和材質增強多少和整體光照與色彩改變多少了。例如,一款重視原始美術配色的遊戲,可以提高結構強度(Structure Intensity)、降低甚至關閉色調強度(Tone Intensity),以增強立體質感,同時避免畫面被 AI 調成另一種顏色風格。

第四層是用遮罩決定在哪裏增強。因爲僅有強度控制還不夠,開發者可能希望環境得到明顯增強,卻不希望角色面部發生變化;也可能只想調整某類材質,而不影響整個場景。DLSS 5爲此提供了兩種遮罩,分別是語義AI遮罩和引擎級遮罩。

語義AI遮罩是按照物體類別自動區分,語義AI遮罩可以自動識別場景中的對象,讓開發者分別控制不同類別的增強程度,包括環境增強得多一些,角色增強得少一些或者重點處理角色,而減弱環境變化。

《霍格沃茨之遺》使用的是其中的語義 AI 角色自動遮罩。它的目的就是在加強環境光照、材質與細節的同時,對角色進行保留,避免角色外觀和身份特徵被過度改變。這比全畫面統一增強更可控。屋頂、石牆、植被可以獲得更明顯的陰影和材質提升,而角色的臉部比例與基本外觀仍以原始渲染爲準。

另一個引擎級遮罩,則可以精確到特定道具或資產組,比如玻璃器皿、水滴、植被或者其他需要單獨處理的場景元素。開發者可以針對這些對象應用定製的神經光照調整,而不改變周圍畫面。比如只強化玻璃的透光和反射效果,不必同時改變整張桌子、牆面或角色的材質表現。

當然原始渲染質量仍是上限基礎。DLSS 5的結果始終以引擎基礎渲染幀爲依據,輸入質量越高,最終輸出通常越好。相反,遊戲中存在或者特定存在的錯誤貼圖,DLSS 5也不會干涉,保留遊戲的原滋原味。

原地起飛的《霍格沃茨之遺》

遊戲環節。《霍格沃茨之遺》採用的是速度更快的DLSS 5模型,重點增強環境光照、材質細節、陰影和反射,同時利用語義AI角色自動遮罩限制角色區域的處理強度,儘量保留角色原有的外觀和身份特徵。因此在開啓 3D 引導神經網絡渲染(Neural Rendering)選項之後,可以帶來環境細節和陰影、角色紋理、物體着色和光照,以及反射的增強。

我們先去霍格莫德整點黃油啤酒。DLSS 5加持下,陡峭、風化的屋頂獲得了更清晰的紋理表現,瓦片表面的細節更容易辨認。爬附在屋頂上的苔蘚不再只是附着在平面上的貼圖觀感,而是與瓦片之間形成更明顯的結構層次,看起來更有厚度和立體感。

需要注意,這裏增強的重點並不是簡單提高貼圖銳度,而是通過光照、遮蔽和局部細節,讓不同物體之間的關係更清楚。

另外我們也能看到花箱與盆栽的局部光照有了更明確的局部照明與陰影。植物葉片和周圍物體之間出現更豐富的遮蔽關係,使植被看起來更自然地處於陽光照射的環境中,而不是顯得浮在場景表面。按照NVIDIA的說法,這裏通過補充局部陰影和空間關係,讓植物更紮實地融入周圍環境。

另外遊戲中的石牆場景質感也被進一步增強,牆體內部交界處獲得更豐富的遮蔽層次,凹陷結構因此更加明確,空間縱深也更容易辨認。同時植物不只是外輪廓受到光照,內部葉片之間也呈現更深的遮蔽,使植被看起來更有體積,而不是一整片較平的綠色材質。

然後是人物偏向寫實化的突出,開啓DLSS 5之後確實擁有了更多細節,包括衣服身上的紋理。再次說明,人物寫實化不是DLSS 5的固定濾鏡,而是遊戲開發者表達結果,並不是所有的遊戲都會偏向於寫實化設計,只能說明《霍格沃茨之遺》製作組更喜歡使用DLSS 5來表達寫實化的效果。

最後我們慣例嘗試DLSS 5對遊戲幀率的實際影響。測試條件爲 Windows 11、DirectX 12、開啓光線追蹤、GeForce 620.90驅動。採用DLSS 5 3D 引導神經網絡渲染,超分辨率,6x幀生成同時開啓,這並非DLSS 5幀率的單獨表現,但也更能展示DLSS 5對《霍格沃茨之遺》的實際影響。

可以看到GeForce RTX 5080搭配DLSS 5在4K最高畫質,開啓光追的前提下,可以做到200FPS以上。

GeForce RTX 5070以上的GPU在2K分辨率最高畫質、光追前提下做到200FPS以上,GeForce RTX 5080可以實現接近300FPS表現。

然後在1080p分辨率最高畫質、光追的表現中,GeForce RTX 5060搭配DLSS 5也能夠輕鬆應對,GeForce RTX 5070以上的GPU已經可以喫滿顯示器的刷新率了。

寫在最後

DLSS 5給《霍格沃茨之遺》帶來的核心體驗,是在提升幀率之外進一步增強畫面的真實感。通過 3D 引導神經網絡渲染,它能以遊戲引擎的原始畫面爲基礎,改善光照、材質、陰影和反射,讓《霍格沃茨之遺》中風化的屋頂、苔蘚、石牆和植被呈現更清晰的紋理與空間層次,同時藉助語義 AI 角色自動遮罩保留角色原有的外觀特徵。

DLSS 5顯然更有機會將沉浸式遊戲體驗往前推一步,因爲這種提升不只是畫面更清晰或幀率更高,而是物體與環境的融合更自然、場景更具立體感。最後再結合逐幀時間穩定性設計,DLSS 5目標是讓這種增強在移動和轉動視角時同樣保持一致。

在測試中,也可以看到GeForce RTX 50系列GPU可以很好的適配DLSS 5帶來的新功能,通過Tensor Core爲DLSS 5提供實時的本地算力,入門級的GeForce RTX 5060也有機會讓遊戲幀率做到180FPS以上。足以見得DLSS 5不是消耗硬件性能的另一個噱頭,而是在DLSS 4.5的成熟技術基礎上,提供另一種提升畫質的可能性。

對於玩家而言,用手中已購的GeForce RTX 50系列GPU,配合免費的遊戲和驅動更新,讓DLSS 5在不降低遊戲性能的前提下獲得更好的畫質體驗,何樂而不爲呢?

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