现场体验DLSS 5后，我觉得游戏美术要变天了

里程碑？

文/耳朵&修理

几天前，NVIDIA正式发布DLSS 5，带来了3D引导神经网络渲染技术，将生成式AI技术进一步接入游戏实时渲染管线。

上个月底，葡萄君在NVIDIA的科隆展台现场感受了多项最新技术。其中，《伊莫》的新NVIDIA ACE Demo展示了游戏内具有自己心情的生物与玩家互动，执行生产建造任务；G-SYNC Pulsar则从显示端入手，在支持可变刷新率的前提下，还能显著提升画面流畅度与运动清晰度。

当然，最让葡萄君难忘的还是DLSS 5的神威。

今年3月的GTC大会上，NVIDIA首次展示了DLSS 5的基本原理与效果。半年后科隆现场展示的DLSS 5，则进一步强化了开发者对生成效果的控制，现在的DLSS 5，可以说无愧于NVIDIA创始人兼首席执行官黄仁勋对其的评价。

“在NVIDIA发明可编程着色器的25年之后，我们正再次重塑计算机图形，DLSS 5开启了图形技术领域的‘GPT时刻’。”

不过，要理解NVIDIA为什么会为DLSS 5放出这般豪言，还要先从游戏图形技术长期面对的一道难题说起。

01

游戏图形技术的大跃进

如何在实时运行的游戏中，渲染出照片级别真实的画面？

DLSS 5的研究负责人告诉我们，这是图形学最困难、最接近“圣杯”的问题之一。从GeForce诞生开始，NVIDIA就一直朝着这个目标迈进，试图缩小游戏画面与现实影像之间的差距。

回看过去二十多年的图形技术史，游戏图形每隔几年便会出现一次推动画面质量跃迁的技术。但真正改变画面生产方式、推动行业向前跨出一大步的节点并不多。

2001年，NVIDIA引入可编程着色器，让开发者可以通过程序控制物体表面的颜色、光照和材质表现。

2018年，NVIDIA的实时光线追踪技术问世，开发者可以更准确地计算光线在场景中的传播，让反射、阴影和间接光照进一步接近现实规律。也是从这一时期开始，NVIDIA逐渐明确，AI将成为迈入下一阶段的重要工具。

如今，诞生于AI、计算机图形学与实时渲染交汇处的DLSS 5，很可能成为一个新节点——引入生成式AI后，DLSS 5为照片级画面，找到了新的实现方式。

过去25年，GPU的浮点运算能力提高了近40万倍，但想要达到影视级的照片真实感，现有算力依然远远不够。

传统图形技术主要从物理规律出发构建画面。开发者先制作场景、纹理和3D模型，再计算光线如何照射物体、在不同表面之间反弹，最后将光线与不同材质的物体交互形成的视觉效果渲染出来形成玩家看到的最终画面。

以逆光下的头发为例。想准确还原发丝边缘的透光效果，系统需要计算光线怎样进入每一根具有体积的发丝，在其中反复散射，又怎样进入其他发丝或离开。

影视特效可以花费数小时甚至数十小时渲染一帧画面，游戏却要在一秒内连续生成几十乃至数百帧，还要随时响应玩家的操作。长期以来，为了保证游戏流畅运行，开发团队只能不断在画面质量与性能之间取舍。

近年大热的生成式AI为这个问题提供了新的思路。大模型可以从大量真实图片和视频中学习光线与材质的关系，直接补充相应的视觉细节，无须把复杂的物理过程逐一计算出来。

不过，通用生成模型的稳定性和响应速度与实时游戏的需求仍然存在距离，暂时无法直接应用。

针对这些需求，DLSS 5采用专门面向游戏构建的像素空间扩散Transformer模型，实现3D引导神经网络渲染。它以游戏引擎已经渲染出的画面为基础，此时角色几何、纹理、构图和基本光照已经确定，模型只需在原有结构上补充更丰富的视觉信息。

具体来看，这套技术对游戏开发的影响主要体现在三个方面。

第一，保留游戏原有的内容。

DLSS 5处理的基础，是基于游戏引擎已经渲染出的画面。其中包含角色外貌、物体位置、镜头构图和基本光照，为模型划定了明确的生成范围。

训练过程中，游戏渲染器还会提供颜色、表面反射率、法线和光照等内部数据，帮助模型理解画面中的人物、材质和空间关系。在这些信息的约束下，模型可以增强皮肤质感、发丝受光和材质反射，但不能随意改变角色身份、场景结构与画面构图。

团队对这一点的要求相当严格。即使原始画面中存在TAA造成的像素化或重影，DLSS 5也不会擅自修复。相比消除一处瑕疵，团队更重视模型不会在其他画面中误改人物和场景。

第二，画面呈现的决定权依旧掌握在美术手中。

真实感本身也有不同的呈现方式。同一个场景应该使用怎样的光照、增加多少细节、重点增强哪些物体，都取决于游戏原有的美术方向。为此，DLSS 5提供了Model A、Model B、Model C等不同版本。

各模型采用不同训练参数和权重，因此输出风格也不同，开发者可以根据场景和风格选择不同版本。

在具体效果上，开发者可以通过DLSS 5的结构强度（Structure Intensity）和色调强度（Tone Intensity）两个全局选项。结构强度主要控制接触阴影、遮蔽、反射和次表面散射等局部细节；色调强度则影响范围更大的颜色与光照变化。把参数设置调至1，表示增强效果最大；调到0，画面便与原始渲染帧完全一致。

同时，NVIDIA还为DLSS 5设计了语义AI遮罩，进一步限定模型的处理范围。他们可以只增强角色或环境，也可以单独选中植被、食物，甚至某一件道具进行处理。

第三，模型能够逐帧生成，并保持前后画面稳定。

由于游戏中的每一帧都取决于玩家当下的操作，而玩家可能随时转动镜头、改变方向或触发动作，系统无法提前生成后续画面。

因此，DLSS 5采用了逐帧处理的方式，每输入一帧，便根据当前信息输出对应结果。

运行过程中，游戏引擎会向模型提供运动矢量，逐像素说明物体在相邻画面中如何移动。模型由此无须结合多帧画面推测运动，可以直接跟随玩家操作，减少人物、材质和阴影在移动中出现的闪烁、漂移与形变。

针对实时渲染的需求，DLSS 5还缩小了模型规模，并对渲染管线进行优化。目前的DLSS 5能够在毫秒内完成一帧画面的处理，在单张RTX 50系列GPU上实现最高4K分辨率的实时运行。

02

《NBA2K27》：

首款DLSS 5游戏抢先试玩

葡萄君知道，这些原理听起来可能仍然有些抽象。那么，落到具体游戏里，玩家究竟能看到怎样的变化？

这个问题，如今已有答案——昨天，首款原生支持DLSS 5的游戏《NBA 2K27》上线，画面效果让不少玩家赞叹。

NVIDIA选择《NBA 2K27》作为DLSS 5的首秀，其实不难理解。这项技术现阶段最容易发挥优势的，正是追求照片级画面的写实游戏。

长期以来，NBA 2K系列都希望把游戏做得更像一场真实赛事转播，照片级真实感也是《NBA 2K27》的重要目标。现场交流中，团队告诉葡萄君，NVIDIA与Visual Concepts大约从五个月前就开始推进DLSS 5的适配。

实际操作上，Visual Concepts利用DLSS 5提供的模型、强度和遮罩工具，分别调整了球员与环境。

团队先确定整场比赛的色调，再通过遮罩来微调角色的细节，限制模型对球员外貌的影响。观众、球场和场馆则采用另一套增强范围，让不同画面元素维持统一的光照关系。

首先，球员面部并没有出现“魔改”，五官与脸型依旧来自原有扫描模型。DLSS 5主要调整球员周身光线与材质的表现：场馆灯光穿过耳朵时，皮肤呈现出了自然的透光感，鼻子、下巴和眼窝周围的遮蔽更加清楚。头发接住环境光后，也能看到更细的发丝和阴影。

左边：DLSS 5 OFF 右边：DLSS 5 ON

其次，物体相接的位置更为贴合。未开启DLSS 5时，手指与篮球之间缺少足够的阴影，篮球看起来更像是浮在手上。开启DLSS 5后，手指与球面接触的位置多出明确的细微阴影，二者的关系更加扎实。球衣覆盖肩颈和手臂的地方也增加了明暗层次，布料也显得更自然。

DLSS 5 OFF

DLSS 5 ON

更进一步，DLSS 5甚至让观众席的画面表现都得到了补强，尽管观众在画面中占据的面积很小，模型仍能补充帽檐与面部、手部与相机、鞋底与地面之间的遮蔽和接触阴影。

这些局部变化单独看或许并不算夸张，但放进完整的画面后，《NBA 2K27》与真实转播画面的距离又缩短了一大截。

除了静态画质，现场演示也验证了DLSS 5在运动中的表现。在慢动作回放里，头发的透光、衣物的褶皱和人物身上的阴影能够跟随动作变化，在相邻帧之间没有出现明显的闪烁和跳动。

科隆现场的演示同时开启了4K最高画质、光线追踪、DLSS性能模式和6倍多帧生成，在整套DLSS技术的共同作用下，RTX 5090 D v2台式机的现场帧率约为370帧。搭载RTX 5060的笔记本电脑以约1920×1200分辨率和中等画质运行，帧率也能跑到100帧。

要知道，今年春季GTC首次展示时，DLSS 5需要两张RTX 5090才能运行。短短半年后，DLSS 5的所需配置已经缩减至一张RTX 5090，模型自身的执行效率相比最初提高了5倍以上。

同时，DLSS 5的显存占用也有所降低，从而得以覆盖整个RTX 50系列。

值得注意的是，按照研究团队的说法，这项技术仍处于早期阶段，模型的运行速度与画面质量还有继续提升的空间。

最后葡萄君自己也拿了一张RTX 5080进行了《NBA 2K27》实际测试，在游戏开启 DLSS 5、光线追踪和最高画质后，RTX 5080 依然展现出了十分强悍的性能表现。1080P 下平均帧数接近 461 FPS，2K 分辨率也能达到 348 FPS，而在 4K 分辨率下依旧保持 235 FPS 以上，基本可以实现高帧畅玩。

03

结语

DLSS 5背后，生成式AI进一步改变了游戏运行时的图形管线。此前几代DLSS主要通过超分辨率、帧生成和光线重建，提高帧率并改善抗锯齿等画质表现，DLSS 5则进一步提升画面的真实感。

以前的传统渲染依旧负责建立角色、场景和基础光照，生成模型在这些信息之上补充接触阴影、材质和光线散射等细节。输入画面的信息越准确，模型能够得到的结果也越好。

因此，NVIDIA将DLSS 5放在现有渲染管线的最上层，研究人员介绍道，DLSS 5 与路径追踪配合后，开发者可以得到当前世界上最好的游戏画面效果。

同时，DLSS 5的接入方式也非常灵活，既可以在游戏开发过程中加入，也可以等传统渲染部分基本完成后再进行集成。所以，已经上线的旧游戏，同样存在更新适配的可能性。

当然，《NBA 2K27》只是第一个案例，写实体育游戏往往有更明确的视觉目标。面对风格化的美术、开放世界和更多游戏类型，DLSS 5能否保持稳定，又是否能符合不同团队的视觉艺术方向，仍要等待后续产品验证。

不过，从DLSS 5过去半年的进步来看，我们或许可以抱有更多期待，也更大胆地想象下一代游戏画面的模样。

游戏葡萄招聘内容编辑，

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