
中关村在线2021年终特别栏目《Leading Technology 10》(以下简称LT10),旨在根据推动行业发展贡献,并能够代表未来一年乃至多年后形成的主流应用技术,且落地于产品本身为基准,评选年度10大领先技术,从而引领产业持续发展 。
2021年11月16日,NVIDIA发布了NVIDIA Image Scaling(NIS图形增强技术),该项技术早在2019年便已经提出,而在新版的NIS中,NVIDIA改采新的算法,使用6-tap滤镜(filter)与四向缩放技术,搭配自动调整的锐化滤镜来增加性能,比起现有的空间算法更高效,提供更为出色的画质表现 。
【nvidia控制面板打不开 nvidia控制面板打不开】01 技术开源 简单快捷
相比NVIDIA DLSS,NIS的算法更为简单且快捷,也不需要AI人工智能网络进行模型渲染训练,因此GeForce GTX 9系以上的GPU都支持此次更新的NIS功能,并且不需要游戏支持,所有游戏都适用,只要于控制面板或GeForce Experience软件中开启即可 。不过呈现的画质表现上,NIS是不及DLSS的,但和类似的功能相比,得益于全新的缩放技术与过滤器,NIS呈现的画面是要更清晰可观的 。
NVIDIA Image Scaling
NVIDIA NIS同样是一项开源技术,目前NVIDIA已将NIS SDK公布,由于无需RTX显卡中的Tensor Core进行AI学习,所以游戏厂商直接将SDK写入游戏即可支持AMD及Intel显卡产品 。
NIS缩放百分比
NVIDIA没有为NIS预设模式命名,而是直接采用缩放百分比,同时也对应AMD FSR的4种模式,用户可以根据自身需求来调整图像质量和性能之间的平衡 。
NVIDIA NIS并不是在游戏中集成的设置,为了方便观察是否有效开启,在GeForce Experience驱动设置好后,需要打开NVIDIA控制面板,在管理3D设置中,选择图像缩放,勾选覆盖指示器 。
这样打开游戏后,如果NIS已经开启,在左上角会显示绿色的“NIS”标志,如果未开启,标志则是蓝色的,方便观察 。
02 NIS原理解析
需要说明的是,NIS并不等同于DLSS,甚至两种技术的算法和原理也完全不同,尽管NIS更新了图像缩放算法,但最适合的分辨率仍然是4K或者2K,并且NIS的缩放比率也要比DLSS更小 。
空间缩放与DLSS的工作原理
两种算法如果要输出同一帧内容的工作流程,从本质上来说,DLSS是一种时间算法,如上图所示 。DLSS生成的图像的原理类似于用相机拍摄长曝光,捕捉的时间越长,收集到的细节也就越多 。
在多个不同帧之间,AI会通过运动矢量来跟踪对象并分析数据,并决定如何将它们结合在一起 。从上图中的DLSS模型中,可以看到DLSS会通过中间帧和前后帧,收集总共超过600万像素后,再经由AI网络处理,最终输出只有350万像素的图形 。
在处理同样一帧的内容上,空间缩放算法(包括AMD FSR和NVIDIA NIS)要缩放经过锐化再放大,新的算法使用 6-tap 滤镜(filter)与四向缩放技术,搭配自动调整的锐化滤镜来增加性能,最终输出350万像素的图像 。
原生、空间缩放与DLSS三种效果对比
空间缩放算法会取一个像素点附近的图像进行采样,然后缩放锐化 。但要注意的是,锐化并不能从低分辨率图像中创建额外的细节,只能提高低分辨率信息中,已经存在的细节对比度 。
虽然整体看来NIS算法的图像质量无法与DLSS或原始分辨率相媲美,但为没有RTX GPU的用户提供了非常大的帧数提升,不失为平民版的DLSS技术 。
03 原生、FSR、NIS、DLSS画质对比
原理及方法了解了,下面通过游戏实测来进行两种算法的对比,这其中包括原生画质、AMD FSR、NVIDIA NIS、NVIDIA DLSS的几种效果对比 。
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