关于游戏画质
对广大游戏玩家来说,视觉体验永远是第一位的。没了游戏的画面支持,再好的音乐等其他感官体验也会使整个游戏乐趣大打折扣。对画面的高要求也从来都不是3A大作的专利,哪怕是像素风、卡通风的游戏,也要有良好的画面支持才行。
对目前的游戏市场来说,追求更好的视觉体验,或者说是画质不外乎从三个主要角度下手。第一是良好的硬件支持:配置更高的主机和分辨率等特点更优秀的显示器是良好视觉体验的基础,英伟达RTX系列显卡带来的光线追踪技术就是个很好的例子。第二是有针对性的画面设置:在清楚自己所用电脑的上限的前提下,我们可以将整个游戏画质设置提升到一个更加完美的位置。第三是游戏支持:对于追求画面体验的游戏来说,为广大用户提供更加智能更加个性化的设置选项是必须的,简单的画质档位调节并不能够完全满足游戏用户的需求。
这次,主要针对第二条来展开谈谈游抗锯齿技术。相信大部分游戏玩家在看到抗锯齿这个词组的时候脑海里就已经有了一些固有印象:吃配置、占用系统资源、影响游戏帧数、画质提升明显等等,下面就跟随银河的脚步,走进抗锯齿技术的世界。
抗锯齿(Anti-Aliasing)
如果说分辨率影响的是画面细腻度,纹理贴图影响画面精细度,光影效果影响画面饱和度,那么抗锯齿影响的就是画面的真实性。
因为图像输出的基本原理和像素点的特殊属性,画面锯齿是无法完全避免的,但是我们可以使用非常多的方法去处理这些锯齿,达到提高画面表现的目的。这几种方法就是我们今天要讲的重点。通常来说,我们把消除锯齿的方式分为三类。
简单粗暴型
这种方式指的是通过更多的像素采样来获得更加精致的画面,然后投射到屏幕上。这种方法的原理是在生成画面和投射画面这两个步骤中调用更多的硬件资源来采集更多的像素点,达到消除画面锯齿的效果。
这种抗锯齿的方式特点也非常明显:1.技术难度低,完全靠暴力提高采样能力实现;2.抗锯齿效果好,能够明显看到画面提升;3.占用系统资源多,对电脑性能要求非常高;4.由第三条可得,这种抗锯齿方式势必会影响游戏画面帧率。
这种方法的代表就是我们所熟知的超级采样抗锯齿(SSAA)和多重采样抗锯齿(MSAA)。打开抗锯齿会拖慢系统运行速度也是这种抗锯齿方式带来的固有印象。
以上就是此类抗锯齿方式在不同游戏中的画面和帧数对比,可以很明显得看出抗锯齿能力越强的开关对游戏画面的贡献度就越高,相应的占用的系统资源就越多,帧数也就越低。
后期处理型
这类抗锯齿方式的原理是通过灵活的算法来模糊处理画面中的锯齿部分,这种抗锯齿方法的特点也因此显得非常突出:1.对PC性能要求很低,很多时候给电脑性能方面带来的负担几乎可以忽略不计,吃的资源非常少;2.做不到抗锯齿的同时细分画面,而是通过画面模糊这种讨巧的方式来抗锯齿;3.对老游戏支持较差,很多比较老旧的游戏在使用了这类抗锯齿技术之后画质没有得到提升,反而有比较明显的下降。
这类抗锯齿技术的代表是FXAA(快速近似抗锯齿)、SMAA(增强型子像素形态学抗锯齿)。这类技术在诞生之初其实并没有获得玩家青睐,因为单纯通过后处理制造的画面模糊不能被广大游戏玩家接受。但是眼下的游戏中已经不会带来明显的模糊感了,效果提升比较明显。
上图可见在游戏画面中锯齿比较敏感的地方,开启FXAA抗锯齿之后游戏画面不再显现明显的锯齿,在帧率基本不受影响的前提下就能够获得更好的视觉体验。
中庸的万能胶方案
上述两种抗锯齿的方式其实都有些剑走偏锋的极端,一种彻底吃掉系统资源获得真正的高采样、高画质,一种基本不占用系统资源获得感官上的抗锯齿体验,泾渭分明。
因此第三种抗锯齿方式得以出现。其中的代表性技术就是TAA/TXAA(时间抗锯齿)。TXAA是英伟达推出的电影抗锯齿技术,通常会用在各种游戏CG中,TAA/TXAA是一种介于上述两种抗锯齿技术之间的方案。无论是抗锯齿效果还是系统资源占用都比较均衡,因此逐渐成为目前游戏市场的主流选择。
新秀DLSS
图灵架构显卡带来的不仅是全新架构、光线追踪等全新技术,同时也带来了一项全新的抗锯齿技术DLSS(深度学习超级采样)。根据英伟达公布的官方信息,简单来说DLSS技术是利用云端的计算资源来为显卡提供额外算力,这样就可以在保证不占用本地电脑资源的前提下获得更好的抗锯齿效果。
DLSS的直接对手是目前主流抗锯齿技术TAA,下面的图标可以让我们比较直观得对比出两种抗锯齿技术的差距。
在两种不同的场景下,DLSS的成绩明显超过TAA20-30%左右,这是一个非常恐怖的数字了,这种提升带来的纸面震撼确实比较大。既然硬件需求如此的低,那么如果画面还足够好的话那就真的是完美的技术,然而事实是这样吗?根据Digital Foundry撰文记录的来看,似乎并非如此:DLSS抗锯齿在部分场景会显得模糊,而相比之下原本画面并不突出的TAA抗锯齿则会显得更加锐利、清晰。
具体表现大家可以看一下DF给出的游戏截图,对比其中的细节部分。
总的来说,DLSS是一项跟以往的抗锯齿技术完全不同,具有更广阔的技术潜力的抗锯齿技术。通过张量单元,GeForce 20系列显卡能够以相当实惠的性能损失获得足够好的采样效果,而且可以预见的是,它在游戏里的优化空间是很大的。
但现在它还只能在图灵架构显卡中得到应用,前景巨大,我们可以期待一下这项全新的技术能否带来突破,成为日后抗锯齿技术的主流。
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