NVIDIA Image Scaling 新版畫質提升技術實測 畫質提升有感、所有遊戲均適用

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更高的畫質、更好的畫面流暢度,一直都是顯示卡廠商、遊戲開發者以及遊戲玩家一直不斷追求的目標,而在硬體性能不斷提升(價格跟耗電也是....XD)外,顯示卡廠商也在軟體部分不斷加強,推出像是 NVIDIA DLSS 或是 AMD FSR 這類的畫質提升技術(關於 FSR 的畫質實測請看:AMD FidelityFX Super Resolution 功能體驗 遊戲流暢度有感提升!),讓不是購買高階顯示卡的玩家,也能夠擁有水準以上的遊戲畫質與流暢度表現。

而在這次 NVIDIA 推出的新版 Gameready 驅動程式中(496.7)版本,就針對旗下兩款畫質提升技術:DLSS 與 NVIDIA Image Scaling(NIS)提供了相當大幅度的更新,陳拔也對其中的 NIS 進行了實際顯示測試,以及對主要競爭對手 AMD FSR 技術的比較,以下是這兩款技術的更新重點。

(11/19 更新,有夥伴提醒測試時並未正確開啟 NIS 技術,所以又重新補測了一次,結果有更新在文中)

NVIDIA Image Scaling 畫質提升技術

首先先來看比較少人聽過的 NVIDIA Image Scaling(NIS)畫質提升技術,其實 NIS 技術早在 2019 年就已經推出,不過當時在 DLSS 技術的光芒掩蓋下,對於這個技術就比較少人提到。NIS 跟 AMD 的 FSR 相同,均採用空間放大(Spatial upscaler)技術來提升畫質,而在新版的 NIS 中,NVIDIA 則是改採新的演算法,使用 6-tap 濾鏡(filter)與有四向縮放技術,搭配自動調整的銳化濾鏡來增加效能,比起現有的空間演算法更有效率,NVIDIA 也表示在同樣的縮放率下, NIS 在細節上比起 AMD FSR 有更優異的畫質表現。

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NIS 技術在遊戲畫面生成時的流程介入示意。不過因為 NIS 的最佳化處理是在驅動層進行,所以僅會在單一螢幕以及遊戲全螢幕顯示下才會開啟。

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NVIDIA 在簡報中提供,在《GodFall》(眾神殞落)遊戲中,NIS(右)與 FSR(左)在相同縮放率下,背景畫質比較的差異。

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同樣是 NVIDIA 提供,在《Resident Evil 8》(惡靈古堡:村莊)中遊戲畫面的比較差異。

另外 NIS 也跟其他空間放大技術一樣,可支援舊款沒有 Tensor Core 硬體設計的顯示卡,包括 Maxwell 微架構的 GeForce 900 系列顯示卡,像是 GTX 980/GTX 980 Ti 跟 GTX Titan X 等都能適用。而這個新版本的 NIS 也能夠與 DLSS 技術疊加啟用,在 RTX 20/30. 系列顯示卡上面提供更好的畫質以及幀率表現。而 NVIDIA 也在今天將 NIS 的 SDK 以開放原始碼的方式,在 GitHub 社群上提供給遊戲開發者,希望透過 NIS 技術,讓更多遊戲有更好的畫質與流暢度表現。

NIS 設定

先來看 NIS 設定上是如何使用的, NVIDIA 在最新版的Game Ready 驅動程式(496.70)中,提供了這項更新設設計,在安裝好之後,就能在 NVIDIA 控制面板裡的設定或是 GeForce Experience 裡進行設定:

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NVIDIA 控制面板中的畫面,在『管理 3D 設定』裡的『影像縮放比例』中可以開啟,並且調整銳利度。

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NVIDIA GeForce Experience 介面中 NIS 的設定選項(影像縮放比例),NVIDIA 先預設了幾個預先降低的解析度,來對應主要競爭對手 AMD FSR 技術的幾個設定值,另外下方也有邊緣銳利化的設定調整。

以下是 NIS 技術跟 AMD FSR 各項設定的對應表:

AMD FSR
預設設定
NIS
對應縮放比例
4K
輸入解析度
1440p
輸入解析度
1080p
輸入解析度
Ultra Quality 77% 2954 x 1662 1970 x 1108 1477 x 831
Quality 67% 2560 x 1440 1706 x 960 1280 x 720
Balanced 59% 2259 x 1271 1506 x 847 1129 x 635
Performance 50% 1920 x 1080 1280 x 720 960 x 540
(備註:輸入解析度指的是在開啟 FSR/NIS 時,畫面會預先壓縮成的解析度,以提高畫面幀率。)

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在啟動 NIS 設定後,在開啟 FrameView 監看效能時,可以在畫面角落看到 NIS 的小字提示。(更新:藍色字樣代表僅啟用銳化,但未透過縮放提升畫質)

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需要在遊戲中將解析度調整至對應的解析度,(圖中以 77% 縮放為例,需要將遊戲解析度調整至 2954 x1662),另外可以看到左上角的 NIS 字樣變為綠色,代表啟用了 NIS 縮放

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而在新版的 NVIDIA GeForce Experience 工具中,也能在遊戲中以開啟 Overlay 圖層的方式,以拖拉的方式調整遊戲畫面的銳利度。

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另外跟 AMD 的 FSR 技術不同的是,NVIDIA 的 NIS 並不需要遊戲特別支援,只要在執行遊戲前在 NVIDIA GeForce Experience 開啟設定,就能夠在遊戲中運用 NIS 技術,而且如果遊戲本身有支援 DLSS 技術,也能夠與 NIS 達成疊加的效果。

DLSS 2.3 升級

除了老顯卡也能用的 NIS 技術外,這次 NVIDIA 也對 DLSS 技術,推出了新的 2.3 版本,首發支援的遊戲包括《電馭叛客2077(Cyberpunk 2077)》和《毀滅戰士:永恆(Doom Eternal)》兩款,而在這次的更新中,NVIDIA 再度強調了 DLSS 在畫質上與空間放大技術的差異,表示在同樣 1440p 解析度的輸出畫質設定中,DLSS 能夠以更高的輸入畫質、以及透過人工智慧運算過的渲染模型,顯示出更多的細節表現。

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DLSS 技術(上)與空間放大技術(下)在運算過程中的差異。

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NVIDIA 在簡報中所提供,在《NECROMUNDA: HIRED GUN》遊戲中,DLSS(右)與空間放大算法(左)在顯示細節上的差異。

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而在《Myst》(迷霧之島)遊戲中,空間放大算法(左)與 DLSS(右)在畫面上的比較,可以看到左邊的空間放大算法畫面有過度銳化的現象。

而 DLSS 的渲染演算法也會隨著 NVIDIA 在大型主機上不停的訓練而進步,以這次最新的 DLSS 2.3 為例,就比先前的 DLSS 2.1 對動作向量有更智慧的運用,進而減少畫面移動時的鬼影以及增加畫質。

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DLSS 2.1(左)跟新版 DLSS 2.3(右)在《Cyberpunk 2077》(電馭叛客 2077)遊戲中的畫面差異,透過更好的動作向量使用減少了鬼影以及提升畫質。

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另外在 《Doom Eternal》(毀滅戰士:永恆)中,則是對黑暗背景中的細節提供更進一步的強化。

ICAT 影像比較工具

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NVIDIA 影像比較工具。

除了 NIS 功能外,NVIDIA 在這次的更新中,也推出了一款相當好用的畫質比較評測工具:ICAT(Image Comparison & Analysis Tool),透過錄製或是擷取遊戲中的畫面片段,就能在 ICAT 的介面中進行比較,並且可以做出慢動作播放、放大畫面、左右切換不同訊號來源等動作,方便使用者進行視覺上的比較,這次陳拔也用 ICAT 這套工具,來比較 AMD FSR 技術跟 NVIDIA NIS 以及 NIS+DLSS 技術的畫質差異。

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開啟 ICAT 工具後,點擊右上角的『ADD MEDIA』,就能夠輸入遊戲畫面進行比較,另外旁邊的 『ADD LOGO』 則是可以讓使用者自己放上可以識別的 Logo,方便比較時比較不會搞錯畫面。

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可以將多個遊戲擷取片段放到 ICAT 中(最多可放四個),在 Spilt Screen 畫面中可以挑選兩個進行比較,當然所放的比較影片越多,在檢視時需要更高的系統顯示效能。(陳拔一次放三個 4K 60p 的影片就已經 Lag 了,建議如果要同時比較兩個以上的畫面,用靜態的畫面節圖會比較好。

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下方的時間軸可以對測試影片的時間點需要進行微調,方便使用者對到同樣的場景進行比較,另外也可以設定放大比率以及播放速度。

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可以選擇不同的影片來源進行比較。

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中央的比較分隔線可以左右移動來進行檢視,當然也可以放大成 1:1 的螢幕比例來檢視細節。

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放大到 1:1 時的檢視狀況,在這個時候可以透過滑鼠游標移動畫面,來對畫面的邊緣部分進行比較。

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如果是 Side by Side 的介面,就可以一次放上兩個以上的畫面。

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以 1:1 比例檢視的狀態,則是會選擇畫面中央部分進行放大,同樣也可以透過滑鼠移動畫面來檢視細節部分。

NVIDIA 也將 ICAT 工具放在官網上讓大家可以去下載,有興趣的夥伴不妨試試,連結在此:
ICAT 下載

實際遊戲畫面比較

不過光聽官方的說法總是讓人難以信服,所以當然是要來自己實際測試一下,所以陳拔也在自家測試平台上,實際對 NVIDIA DLSS、NIS 以及 AMD FSR 這三款畫質提升技術進行測試,測試用的顯示卡在 NVIDIA 部分使用 GeForce RTX 3080 Ti、AMD 則是 Radeon RX6900XT,皆為官方推出的公版卡。

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這次測試的兩張顯示卡,左邊為 NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti FE,右邊則是 AMD Radeon RX6900XT。

另外測試平台的參數如下:

處理器:AMD Ryzen 9 5900X
主機板:ROG X570 Dark Hero
記憶體:Corsair VENGENCE RT DDR4-3600 8GB x4
系統 SSD:Samsung 980 Pro 1TB
電源供應器:Seasonic TX-1000
散熱系統:ROG RYNJIN 2 360 AIO
作業系統:Windows 11 Pro 21H2

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這次的測試平台。

測試的遊戲則是選擇目前對 DLSS 與 FSR 都支援的《F1:2021》以及《Myst》(迷霧之島 2021 新版)兩款遊戲,均以 4K 解析度、畫質設定調到最高進行測試,另外在 《F1:2021》中則是開啟光線追蹤功能並且調到最高品質。遊戲畫面的錄製方式則是以另一台主機安裝 Avermedia 的 GC573 擷取卡,以 4K 60p 的畫質進行錄製。

《F1:2021》的遊戲顯示設定:

支援 DLSS
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支援 FSR
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畫質設定最高
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《Myst》(迷霧之島 2021 新版)的遊戲顯示設定:

支援 DLSS
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支援 FSR
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測試時分為三個部分:開啟 AMD FSR、僅開啟 NIS 以及開啟 NIS+DLSS,以下是用 ICAT 畫質工具進行的比較畫面:

首先來看 《F1:2021》,以遊戲內建的效能測試模式跑 3 圈,比較錄製畫面的結果,不過因為《F1:2021》即便在效能測試模式下,每次所使用的車手跟所跑的路線都會有點差異,所以比較畫面會有小小的落差。(11/19 更新為新版的比較畫面,並且補上原生 4K 畫面的細節)

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(更新版)在 ICAT 中進行三款畫質提升技術的畫面比較,由左至右分別是 4K 原生、啟用 NVIDIA NIS 縮放、NVIDIA NIS 縮放 +DLSS 以及 AMD FSR。

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放大來看賽車後方的細節表現。(點擊可看大圖)

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另外在畫面邊緣背景的工作人員,以及廣告看板上的細節比較。(點擊可看大圖)

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另外一個角度看背景觀眾席的渲染比較。(點擊可看大圖)

接著來看 《Myst》(迷霧之島 2021 新版)裡的畫面表現:

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首先是在故事一開始的碼頭,畫面順序一樣由左至右分別是 4K 原生、啟用 NVIDIA NIS 縮放、NVIDIA NIS 縮放 +DLSS 以及 AMD FSR。

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放大來看背景岩石的細節。(點擊可看大圖)。

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地下室天花板的燈光與岩石輪廓比較。(點擊可看大圖)

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放大中央照明燈的部分進行比較。(點擊可看大圖)

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另外在地下室的走道上,也可以看三者在比較暗的場景細節中的不同表現。

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放大看中央的按鈕部位。(點擊可看大圖)

另外陳拔也在重新測試同時,比較了 NVIDIA 測試組在原生 4K、啟用 NIS、啟用 NIS+ DLSS 在幀率上的表現,以下是測試的結果:

《F1:2021》:

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三款不同畫質增強設定在《F1:2021》效能測試模式中的表現,左邊的 4K原生 平均的 FPS 為 60、中央的 NIS88、右邊的 NIS+DLSS 則是 124

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而在《Myst》(迷霧之島 2021 新版)中的碼頭場景,左邊的 4K原生 平均的 FPS 為 79、中央的 NIS117、右邊的 NIS+DLSS 則是 162

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另外在岩石紋理比較多的地下室場景中,左邊的 4K原生 平均的 FPS 為 89、中央的 NIS121、右邊的 NIS+DLSS 則是 171

測試結語

就測試的結果來看,NVIDIA 透過 NIS 與 DLSS 技術的雙重加持,在畫面的細節表現以及模擬程度來說,的確比單純使用空間放大技術的 AMD FSR 要來的優異,尤其是在高解析度與大尺寸畫面中(如果是用 ROG XG43UQ 這類的大尺寸螢幕,請見:ROG XG43UQ 螢幕開箱測試 大尺寸滿版畫面讓遊戲感受更暢快),更能夠讓遊戲畫面變的更逼真以及具有沉浸感。而單就兩款空間放大技術的畫質提升設計來說,NVIDIA 的 NIS 在畫質表現上也比 AMD 要稍微領先一點。

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在 DLSS 技術加持下,遊戲在 ROG XG43UQ 這類的大尺寸高解析度螢幕上觀看爽度更高。

不過在螢幕幀率部分,則是要看遊戲本身的支援程度而定,即便陳拔測試的這兩款遊戲都支援 DLSS 跟 FSR 技術,仍然可以看出遊戲引擎對於特定畫質提升技術的最佳化程度有所差異,在這裡也可以看出 NVIDIA NIS 技術所佔的優勢,不須遊戲引擎特別支援,只需在 NVIDIA GeForce Experience 或是 NVIDIA 控制面板介面中開啟即可,這對目前市場上仍屬主流,但卻不支援 DLSS 技術的 GTX 10 系列顯示卡來說,透過 NIS 技術便可以達到兼顧畫質與提升幀率的遊戲體驗,建議使用 NVIDIA 顯示卡的夥伴們,可以更新驅動程式來試試看喔。
陳拔 wrote:
更高的畫質、更好的畫(恕刪)


應該蠻多人在意這項功能會不會被放到Shield TV Pro上面
還是說其實Shield TV Pro的AI upscaling更厲害??
我對遊戲放大畫質沒啥興趣,但我對低解析度影片放大的畫質比較想要,有沒有可能把這技術獨立出來給電腦的顯卡搭配播放軟體就能獲得高品質的放大影片?目前線上即時放大優化的是靠 MadVR 。
gogo1233119
除非MADVR支援DLSS或許會有不一樣的表現。
luelue666
gogo1233119 真正要放大得漂亮要用 Topaz Video Enhance AI 使CPU+GPU 中高負載跑幾小時效果最好了!
想問大家都有出現這個選項了嗎,我明明就已經更新到最新版的驅動了,但還是沒有NIS的選項可以讓我調整,我的顯卡是1660ti with max q
KHL178
更新到496.84測試版後再降回496.76後NIS選項終於出現.
RK800
Max-Q是筆電版對吧,目前看國論壇外如果筆電不支援獨顯直連(MUX Switch)的話,好像沒辦法開啟這功能
希望也能夠推出可以將影視畫質提升的技術。
不一定都拿來玩遊戲,看電影、追劇等也是目前的熱門。
陳拔 wrote:
更高的畫質、更好的畫(恕刪)

NVIDIA AI應用很厲害
NIS肉眼粗略看不太出差別...
看起來很不錯
這樣遊戲畫面就更細緻了
陳拔 wrote:
更高的畫質、更好的畫(恕刪)


真的是有感的差別跟進步耶
https://www.flickr.com/photos/roxsoul/
陳拔 wrote:
更高的畫質、更好的畫(恕刪)


看其他文章所述,遊戲中解析度要與NIS縮放百分比相同,才算正常啟用NIS
左上角NIS藍色表示只有啟用銳化,NIS綠色才是有真正開啟畫面縮放
個人測試開啟NIS,以原生解析度進入遊戲,畫面會過度銳化
調成縮放比例解析度,畫面就正常
您的測試中,NIS似乎只有圖形銳化,沒有用到縮放
陳拔
感謝你的反應,早上我進辦公室再確認了一次測試機的設定,的確是有將縮放比率設定在對應 4K 解析度的 77% 的,另外銳利度調整都維持在 50%,並沒有做另外的調整
gugu7963
應該是說,依照NVIDIA建議的77%縮放比,4K的輸入解析度為2954x1662,所以遊戲中要調成77%的解析度,才會啟用縮放,而您在遊戲中設定原生4K解析度,就只有銳化
陳拔
感謝,我會再重新跑一次測試
陳拔
感謝,重新測試的結果已經更新在文內了,謝謝
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