硬件制造商NVIDIA正式宣布推出其最新的图像增强架构DLSS 5，瞄准数字娱乐市场。这一前所未有的系统有望通过应用照明和即时处理的真实感纹理来改变交互式作品的视觉质量。
该开发代表了计算机图形领域的重大技术飞跃，超越了该公司近年来的创新成果。该工具使用先进的生成人工智能算法，使互动作品的美感更接近好莱坞主要电影制作的质量标准。
计划于今年最后一个季度向消费者公众提供。该资源的实施将在该领域的主要版本中逐步进行，为创建复杂而详细的虚拟环境建立新的技术参数。
工业视觉处理的演变
自从推出第一款 GeForce 加速卡以来，硬件市场一直在寻求提供足够的处理能力来创建日益复杂的数字世界。该行业的技术轨迹包括一些关键里程碑，例如 2001 年 GeForce 3 推出可编程着色器、2006 年 GeForce 8800 GTX 实现 CUDA 并行计算架构以及 2018 年 GeForce RTX 2080 Ti 引入实时光线追踪。最近，市场见证了 GeForce RTX 系列 5090 推出路径追踪和神经着色器。代表了机器计算能力的指数级增长，在过去几十年里，创意工作室可用的图形处理能力增加了惊人的 375,000 倍。
尽管硬件不断进步，但与传统电影视觉效果过程相比，单个交互帧的渲染需要在不到 16 毫秒的时间内完成才能保持流畅性，仍然面临严重的物理限制。电影和连续剧使用服务器场，需要几分钟到几小时才能处理单个逼真的图像。要克服交互环境中的这一时间障碍，需要进行范式转变，放弃对计算暴力的唯一依赖，转而采用基于机器学习和深度神经网络的解决方案。
实时神经渲染的工作原理
新架构在执行过程中处理直接从软件图形引擎提取的颜色和运动矢量。该系统获取这些原始信息，并应用经过训练的人工智能模型，用高保真材质填充场景中的空间。
这种方法确保生成的图像严格锚定于工作室艺术家设计的原始三维几何形状。严格保持连续帧之间的视觉一致性，避免可能破坏沉浸感的不必要的视觉伪影。
处理立即进行，在兼容显示器上支持高达本机 4K 的高分辨率。游戏的流畅性不会受到负面影响，即使神经网络生成额外的视觉细节负载，也能保证高帧速率。
该系统的早期版本，例如 DLSS 4.5，主要侧重于提高原始性能，通过 AI 渲染大部分像素以优化性能。当前的迭代将主要焦点转移到从根本上改变屏幕上显示的图像的保真度。
人工智能在照明中的应用
训练人工智能模型需要分析庞大的数据库，以了解不同虚拟场景的复杂语义。该算法可以自动识别屏幕上的不同元素，例如人物、树叶、金属表面和各种织物。
基于这种精确的识别，系统计算三维环境中存在的每种特定材料上的光的物理行为。这包括准确模拟半透明人体皮肤下的光散射、衣服中的漫反射以及单根毛发中的复杂折射。
环境照明条件，例如直射阳光、投射阴影、背光或室内人工照明，都是从单个图像帧解释的。其结果是视觉构图以自然且物理上正确的方式对用户交互期间场景的动态变化做出反应。
为开发者保留创意控制权
虽然人工智能接管了灯光和真实感材料的大部分繁重处理，但该建筑的设计旨在将严格的艺术控制掌握在作品的原始创作者手中。开发工作室可以使用详细的工具面板，使他们能够调整神经干预的强度、修改颜色分级以及将排除蒙版应用到屏幕的特定区域。这种灵活性确保了项目的预期艺术方向不会被自动算法决策所覆盖，从而保留了市场上发布的每个游戏的美感和独特的视觉标识。通过称为 NVIDIA Streamline 的统一编程框架，简化了与商业图形引擎的系统集成，该框架已用于实施以前的延迟减少技术，例如 NVIDIA Reflex，从而促进了软件工程团队在开发周期中的工作。
市场主要开发商粘性
随着与全球最大的娱乐软件发行商建立战略合作伙伴关系的宣布，企业市场很快就接受了新技术。国际舞台上的主要公司已确认在未来几年内将该功能集成到其专有的图形引擎中。
Bethesda、CAPCOM、Hotta Studio、网易、NCSOFT、S-GAME、腾讯、育碧和华纳兄弟游戏等知名工作室已经可以使用更新的开发套件。这些公司的大规模采用表明该工具在全球行业高预算游戏制作中的快速标准化。
高管对图形进步的看法
NVIDIA 创始人兼首席执行官黄仁勋称此次发布是全球范围内计算机图形学重塑的时刻。这位高管将该工具的影响与伟大语言模型的出现进行了比较，称这项创新是向视觉现实主义的真正飞跃，同时又不影响创作自由。
合作工作室负责人也在官宣中表达了对该举措的技术支持。 Bethesda Game Studios 执行制作人 Todd Howard 和 CAPCOM 公司总监 Jun Takeuchi 强调，该技术消除了历史渲染限制，允许以前所未有的方式创造更加身临其境的氛围和交互式电影体验。
已确认收到更新的标题
将为该技术提供本地支持的交互式作品的初始列表涵盖了备受期待的国际市场上已建立的产品的发布和更新。制作人确认在以下大型项目中实施新的神经渲染系统：
- 永恒之塔2
- 刺客信条暗影
- 黑州
- 煤渣城
- 三角洲部队
- 霍格沃茨的遗产
- 正义
- 奈良卡：刀锋
- NTE：从永远到永远
- 幻刃零式
- 生化危机安魂曲
- 遗迹之海
- 星空
- 上古卷轴 IV：湮灭重制版
- 风相遇的地方
