先有NVIDIA DLSS，后有AMD FSR，倆技術雙管齊下為玩家們帶來了游戲幀率優(yōu)化的福利?？删驮诮裉?，NVIDIA又再度拋出重磅更新—DLSS 2.3進化和NVIDIA Image Scaling（NIS，NVIDIA圖像增強技術）再次粉墨登場。于是，玩家們發(fā)現(xiàn)游戲幀率提升居然有了更多的選擇，是AMD FSR、NIS還是NVIDIA DLSS？這真是一個甜蜜的煩惱。

2021年11月16日，NVIDIA伴隨著新版GeForce Game Ready驅動發(fā)布，游戲黑科技利器DLSS也迎來了2.3版的更新。與此同時，隨著GameReadyDrvier 496.70的發(fā)布，幾年前NVIDIA就提出過的Image Scaling分辨率縮放技術再度以新形象“出山”，為使用老顯卡的玩家提供了提升游戲幀率的新選擇。與此同時，NVIDIA還借NIS再出山之際，推出了iCAT圖形分析工具套件（Image Comparison & Analysis Tool），玩家們可以方便地借助這一工具來分析不同設置下的游戲圖形圖像畫質表現(xiàn)?？梢哉f，伴隨DLSS進化到2.3版本的這一次更新，NVIDIA面向玩家的游戲市場投下了數(shù)枚深水炸彈，也再次將游戲幀率優(yōu)化的技術優(yōu)勢之爭推向了白熱化的階段。

NIS與FSR同源？先來摸底

其實，NIS作為NVIDIA的圖像增強技術早在多年前就已經(jīng)提出，只是后來隨著DLSS的發(fā)布，NIS一直被N V I DI A擱置著。不過由于D L SS對GPU核心的要求較高，只能在RT X系列GPU上生效，對GTX 10系及以前的G P U無用，因此在一定程度上也限制了D L S S的應用擴展。或許是由于AMD FSR的多代GPU、跨平臺的全支持特性刺激到了NVIDIA，因此NIS伴隨496.70版GameReady驅動和GFE的更新走向臺前。

首先要說明的是，NIS和AMD FSR及以前的雙線性、雙三次、Lanczo濾鏡等分辨率縮放技術一樣，都是基于像素插值的固定算法。這種老舊的算法是通過使用簡單的技術，以犧牲圖像質量為手段來獲得較高的游戲幀率提升。而其優(yōu)勢在于實現(xiàn)原理相對簡單，算法固定且開發(fā)容易，因此在應用適應性上會比較廣泛，對GPU硬件沒有太高的要求和限制，很容易實現(xiàn)大范圍的普及，對使用老舊顯卡的玩家來說會是非常不錯的選擇。

在DLSS出現(xiàn)之前，游戲玩家為了提升游戲性能一直在使用這種老式的分辨率縮放功能，之前的很多也在設置中提供了分辨率縮放比例的選項，其中的代表之一就是NIS。其實NIS早在2019年就已經(jīng)推出，并可在NVIDIA驅動控制面板和GeForceExperience中啟用。隨著DLSS 2.3和GameReady Driver的再度更新，NIS圖像增強技術在算法上進行了再度的更新進化。新的NIS算法采用了十一階六抽頭過濾器（6-tap filter）和四向縮放技術，同時在內部還集成了自適應圖像銳化濾鏡，相比之前的NIS算法可以說是有了較大的進步。新的NIS功能可以在一次掃描渲染中進行分辨率縮放+銳化的操作，效率還是比較高的。而且由于它是集成在GeForceGameReady驅動中，因此對游戲幾乎可以說是100%兼容。而且從NVIDIA的官方消息來看，目前GeForce GTX 9系以上等級的GPU均可以支持新的NIS功能，這對于之前不支持DLSS的GTX9系、GTX 10系顯卡用戶來說，簡直是天降的福音。

再談DLSS，AI乃為立足之本

再看DLSS。NVIDIA DLSS的設計初衷就以GPU內置的專用核心（TensorCore）為基礎，通過使用超級采樣、實時反饋和A I技術來克服傳統(tǒng)的分辨率縮放技術帶來的圖像質量嚴重降低的限制，以實現(xiàn)與原始分辨率基本相當?shù)膱D像質量，并且還能夠顯著提升游戲幀率表現(xiàn)。相比NIS、FSR等技術，D L S S可以提供更好的圖像質量細節(jié)、更穩(wěn)定的畫質表現(xiàn)以及更清晰的圖像邊緣質量。而NIS、FSR等技術在基礎上缺乏了最重要的A I核心基礎，并不能在達到原生圖像質量輸出的同時還能夠以IQ換取更高的游戲性能表現(xiàn)。

簡而言之，NIS、FSR等分辨率縮放技術缺乏的是最核心的基于A I的超級采樣訓練，因此不能以更高分辨率的AI訓練模型（DLSS模型訓練可以達到16K分辨率甚至更高）來智能彌補實際渲染分辨率的缺失部分，因此當然也就不可能完全達到與原始分辨率相當?shù)膱D像質量。尤其是在縮放比例較大時，比如達到50%的縮放比例，圖像質量的缺失尤為嚴重。這一點我們在之前的FSR相關測試中也曾多次提出過。而且缺失了基于A I的實時反饋，應用這類分辨率縮放技術之后很容易會產(chǎn)生運動偽影。

這是一張基于傳統(tǒng)分辨率縮放技術和DLSS的4K畫質對比圖片。從圖片中可以看出，即使傳統(tǒng)分辨率縮放技術設置了77%的實際渲染分辨率（2954×1662），在圖形質量上相比DLSS Performance模式（實際渲染分辨率1920×1080）還是差了很多。顯然，在DLSS作用下，玩家可以用更低的設置來實現(xiàn)更高的游戲幀率，同時在圖像質量上仍然保持非常優(yōu)秀，這是NIS、FSR等所不能及的。

之前我們也曾多次講過，NVIDIADLSS是一種基于游戲圖像渲染的實時反饋修正技術，DLSS使用來自多個畫面幀的圖形信息采樣來進行最終的合成輸出。說到DLSS的多重采樣，可以用拍攝長曝光的電影來類比，在長曝光的影片中，鏡頭開啟的時間越長，感光元件收集到的信息就更多，細節(jié)的呈現(xiàn)也自然就更加豐富?；贏I深度學習的DLSS通過網(wǎng)絡訓練收集了海量的圖形圖像渲染樣本，并且通過AI來理解學習這些模型，并在實際應用中做出最佳的渲染輔助選擇—DLSS的AI很明白哪些模型信息是最有價值、最貼近實際游戲圖形的，并能夠將這些有用的模型渲染信息組合在一起輸出精準、完整的最終渲染圖像。

我們可以用一張示意圖做一個典型的例子講解，它展示的是1440p分辨率下D L SS和N I S、FSR等不同的工作機制。從示意圖中可以看出，在1440p游戲設置分辨率下開啟DLSS的質量模式后，游戲實際渲染分辨率大約為1970×1108，也就是一幀游戲畫面大約有2. 2M像素。在DLSS機制下，首先會分析當前幀、前一幀以及后一幀這三幀畫面，這三幀畫面約6M像素會一起輸入DLSS AI模型網(wǎng)絡進行AI模型增強渲染后輸出1440p畫面最終幀（約3.5M像素）。

反觀NIS、FSR等傳統(tǒng)的分辨率縮放技術。以FSR為例，當設置在FSR超高質量模式時，游戲實際渲染分辨率同樣大約為1970×1108，約2.2M像素。但NIS、FSR等傳統(tǒng)縮放方式并沒有前后幀分析和AI模型增強型渲染，而是以固定的算法進行空白像素的補足填充，類似常見的插值算法。這樣雖然最終輸出了1440p的畫面幀，但由于采樣太少而最終導致輸出畫面相比1440p原生畫面相去甚遠。

所以，用NVIDIA官方資料的話來說，DLSS總是在基于AI的神經(jīng)網(wǎng)絡上不斷學習，再加上機制中存在的前后幀聯(lián)動輸入分析，這讓它可以生成媲美甚至超過原生圖像的高質量畫面。而傳統(tǒng)分辨率縮放技術則更簡單粗暴地使用削減分辨率的方法進行渲染，再利用相對固定的算法，使用很少的圖形信息采樣進行渲染補足，以犧牲圖形質量的方式換取游戲性能的提升。最大的問題就在于物體細節(jié)嚴重衰退和渲染輸出圖形的不穩(wěn)定性。

DLSS無疑能為游戲畫面提供更多細節(jié)，它所基于的AI人工智能網(wǎng)絡進行的模型渲染訓練是以16K超高分辨率為基礎的，所以DLSS能夠通過訓練好的A I模型來確定如何從較低分辨率的輸入幀來補足、填充像素細節(jié)從而輸出較高分辨率的最終畫面幀。而以NIS等為代表的傳統(tǒng)圖像增強技術則只是通過對像素點臨近的像素進行低分辨率的采樣，然后簡單粗暴地進行放大處理和邊緣銳化再輸出高分辨率的插值圖像。這種方法顯然不像基于A I的DLSS那樣能帶來額外細節(jié)的真實填充，而只是提高低分辨率圖形中的局部細節(jié)對比度而已。這種方法的采樣數(shù)據(jù)很少，而且通過幾乎是固定的函數(shù)算法進行增強，所以玩家不得不在圖形質量和游戲性能之間進行權衡和取舍。但是對于使用老顯卡的玩家來說，當正常分辨率設置下已經(jīng)不能滿足游戲的流暢運行需求時，這時NIS和FSR等方法，仍然是有積極意義的。從某種程度上對NVIDIA來說，NIS的存在是對DLSS的有益補充，其存在是合理的。

最后來說說DLSS 2.3。DLSS作為一種面向未來的游戲性能擴展技術，它的AI模型通過NVIDIA超級計算機上的持續(xù)訓練在不斷改進。隨著DLSS的每一次重大更新，它幾乎都能在新游戲、新應用中提供更好的圖形質量和幀率表現(xiàn)。在D L S S的不斷學習中，NVIDIA也通過它發(fā)現(xiàn)了一個優(yōu)點—運動感知。傳統(tǒng)的分辨率縮放技術由于缺少實時反饋，因此在增強渲染運動中的物體時往往會出現(xiàn)不穩(wěn)定、重影、鬼影、偽影等現(xiàn)象。而D L SS則可以使用來自前一幀的實時反饋以及運動物體的運動矢量進行AI模擬渲染，大幅減少由于分辨率縮放所帶來的運動重影或偽影現(xiàn)象，這也是DLSS 2.3更新的核心—它可以更智能地使用運動矢量來減少重影并提高圖像質量。簡單地來講，本次DLSS 2.3的最大更新除了加入了更多游戲的支持之外，就是能夠更智能地使用運動矢量來減少重影并提高圖像質量。

實測三大技術，DLSS仍無可超越

簡單地講完了DLSS和NIS的基本概念，我相信很多玩家朋友都想知道：NIS在實際游戲中的表現(xiàn)效果到底如何？和FSR、NIS相比，DLSS的優(yōu)勢表現(xiàn)在哪里？NIS、FSR和DLSS應該如何取舍？于是，帶著大家的疑問，我們進行了一次詳細的測試。

DLSS和FSR我們已經(jīng)比較熟悉了，所以來看看如何在游戲中啟用NIS。首先要明白一個基本原理，那就是NIS機制下，游戲的最終輸出分辨率是以顯示器的設置分辨率為目標的。比如顯示器設置分辨率為4K，N I S功能開啟后最終輸出的就是4K圖像，顯示器分辨率設置為1440p或1080p，N IS最終輸出的就是1440p或1080p圖像，與游戲實際設置分辨率關系不大。但在N I S啟用時，游戲實際設置分辨率必須與NIS的擋位設置分辨率一致，否則會導致NIS無法啟用的問題（具體方法我們后文詳解）。另外要強調的是，NIS并非集成在游戲中，而是GeForce GameReady驅動控制，因此它不依賴于游戲，理論上應該對所有游戲都生效。NIS的開啟可以經(jīng)由驅動控制面板（桌面空白處右鍵點擊，選擇“NVIDIA控制面板”即進入）或在GFE中開啟，我們推薦大家使用GFE來控制調節(jié)NIS的開關，更簡單、方便。

首先進入NVIDIA控制面板，在“3D管理設置”中選擇“圖形縮放”，勾選“覆蓋指示器”。這一步驟的目的是打開游戲中的NIS指示器，NIS開啟之后進入游戲就會在左上角顯示NIS狀態(tài)。當指示器為綠色時，表明NIS功能正常，分辨率縮放和圖形銳化都正常工作，而當指示器為藍色時，則表明分辨率縮放停止，只是圖形銳化在正常工作。

打開GFE，開啟“圖形縮放”選項?？梢钥吹较路揭还蔡峁┝?個檔位可調，5檔分辨率根據(jù)顯示器的分辨率設置而各有不同。我們展示的是基于4K分辨率顯示器下的5擋實際渲染分辨率設置，可以看出最低50%實際渲染分辨率縮放為1920×1080。選擇好擋位之后，點擊下方出現(xiàn)的“優(yōu)化”按鈕，NIS則會對全體游戲生效。

為了直觀地對比NIS、FSR和DLSS，我們選擇了三款同時支持DLSS和FSR的游戲，它們是《神秘島：重制版》《死亡循環(huán)》以及《永恒邊緣》。在最高畫質設置下，我們在4K分辨率的顯示器上測試了NIS、FSR和DLSS的各自表現(xiàn)。為了更接近實際情況，我們參考了NVIDIA的NIS擋位設置指導資料，分別在NIS設為67%和50%進行了測試，同等程度下分別對應DLSS的平衡模式、超性能模式以及FSR的質量模式和性能模式。需要說明的是，《死亡循環(huán)》目前不支持DLSS的超性能模式，所以我們用性能模式來替代。

游戲幀率對比

本次測試成績，我們可以分為兩個部分進行分析。首先我們要對比的是“原生”“DLSS：平衡”“FS R：質量”“NIS：開（67%）”這4種模式下的游戲幀率。不難看出，將DLSS設為平衡模式之后，3款參測游戲的幀率提升非常明顯，其中《神秘島》和《死亡循環(huán)》的幀率提升都在80%以上，而且《永恒邊緣》的平均幀率也提升約55%。不僅如此，相比FSR設為質量模式，DLSS設為平衡模式后3款參測游戲的幀率都要略高一籌。另外，將NI S設為67%之后，《神秘島》《死亡循環(huán)》《永恒邊緣》這3款游戲的幀率都要比DLSS平衡和FSR質量模式下的幀率稍高一些。

下面我們繼續(xù)來看看“ 原生”“DLSS：超高性能”“FSR：性能”“NIS：開（50%）”這4種模式下的游戲幀率。我們的測試結果顯示，當DLSS設為超性能模式后，《神秘島》和《永恒邊緣》這兩款游戲的幀率相比原生畫質下的提升都非常明顯，同時也小幅領先F S R在性能模式下的游戲幀率。由于《死亡循環(huán)》我們測試的是性能模式，所以其幀率比FSR性能模式低一點也在情理之中。同樣的，N IS設為50%后，3款游戲的幀率都高于DLSS超高性能（或性能）和FSR性能模式。由此來看，NIS可以提供較DLSS、FSR更高一點的游戲幀率，那么這3種游戲幀率優(yōu)化技術在畫質上的表現(xiàn)如何呢？

畫質表現(xiàn)對比

從上圖我們不難看出，無論是在《神秘島》還是在《死亡循環(huán)》中，DLSS在游戲畫質上的表現(xiàn)明顯優(yōu)于FSR和NIS。此外在《永恒邊緣》游戲中也能看出，即使開啟DLSS超性能模式，遠處塔樓上的條紋仍然和原生畫質一樣清晰可見，但FSR性能模式和NIS 50%檔已經(jīng)丟失了這些細節(jié)。

從最終的測試結果可以清晰地看出：與DLSS相比，無論是N I S還是FSR，在游戲畫質呈現(xiàn)上都要差了許多。我們即使將DLSS的超性能模式下的游戲畫面與NIS 67%縮放檔或FSR的質量模式相比，DLSS仍然是明顯勝出。例如在《神秘島》這款游戲中，當DLSS設為超性能模式時，時鐘表盤上的刻度仍然非常清晰，而當FSR設為性能模式以及N I S設為67%時，時鐘的刻度變得非常模糊，辨別的難度增加不少。

從這里也可以看到，DLSS這一黑科技目前仍然是NIS、FSR這種基于傳統(tǒng)分辨率縮放的游戲優(yōu)化技術所不能比擬的?；贏 I的模型訓練的確為DLSS賦予了過于強大的力量，至少在目前來看，它仍然是獨孤求敗的。不過另一方面，NIS仍然還是有一定積極意義的，對使用老舊NVIDIAGeForce GPU的玩家來說（GTX 900或更高），在無法觸及DLSS門檻的情況下，NIS毫無疑問是一個有益的補充。而且NIS也不像FSR那樣需要游戲集成支持，因此在游戲適應性上也更為寬泛，對老顯卡玩家甚至是RTX顯卡玩家來說，也應該是樂見其成的。而且面臨DLSS和NIS的雙重包夾，F(xiàn)SR的日子可能也會不那么好過了，AMD又會有怎樣的應對措施呢？拭目以待！

題外話：i CAT，畫面質量分析比較利器

在評估D L S S、F S R、N I S等游戲幀率優(yōu)化技術時，我們必不可少地會遇到同等級設置下的幀率與畫質的雙向比較，以衡量各個功能技術的優(yōu)劣。對于幀率來說，我們可以使用Fraps、GFE或Frameview等工具軟件進行直觀的記錄和比較。但是對于圖像質量的比較來說，我們在以往基本就是靠肉眼觀察加上等比放大后的—肉眼觀察。雖然能夠大致判定出圖形質量的優(yōu)劣，但是在直觀性上還是略微欠缺了一點?，F(xiàn)在，這個問題得到解決了！隨著496.70版GameReady驅動的發(fā)布，NVIDIA同步推出了一款用于游戲畫質直觀比較的利器軟件—iCAT。

不得不說，iCAT的出現(xiàn)極大地簡化了我們的圖像質量比較工作—它無須加載復雜的編輯軟件，即可直觀地來進行視頻和圖像比較。iCAT的界面與Adobe Premier視頻編輯軟件有些類似，玩家可以一次性加載多達四個視頻或圖像源，在軟件中可以進行對齊、修剪、創(chuàng)建循環(huán)、平移以及縮放到焦點區(qū)域等操作。玩家也能夠調整視頻播放速度以獲得優(yōu)秀的慢動作拍攝效果，從而聚焦在視頻源的穩(wěn)定性上方便玩家進行細致的對比。

在分屏模式下，iCAT可以加載多個視頻或圖像，并選擇其中兩個視頻或圖像進行疊加。使用左右滑塊覆蓋或顯示每個是視頻流。在這種模式下，你可以快速輕松地進行A/B視頻源或圖形源的比較，同時能夠縮放和平移到特定區(qū)域。同時利用頂部的下拉菜單，你還可以在不同的A/B源之間進行直觀比較。在并排模式下，iCAT可以加載最多四個視頻或屏幕截圖，以便在并排模式下同步并排播放，而且每個視頻將在iCAT窗口中平均分配、縮放和平移到焦點區(qū)域。在這種模式下，你可以進行最多四個視頻源或圖形源的畫面同步比較。比如我們本次測試的4K原生、4K FSR質量、4K DLSS平衡以及4K NIS 67%縮放四段同一場景的視頻源就可以在并排模式下得以直觀地呈現(xiàn)。