玩轉N卡黑科技!英偉達NIS功能研究:好畫質無需高階顯示卡

提到顯示卡估計很多玩家都要咬牙切齒了,AMD和NVIDIA新一代顯示卡已經上市了一年,但看看現在的顯示卡市場,缺貨漲價依然一如當初。雖然國內不像海外那樣至今顯示卡溢價超過一倍,但達到70%的溢價也讓眾多玩家渾身難受,在預算有限的前提下,要麼當個等等黨,要麼就繼續用著老顯示卡來玩遊戲。

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或許是考慮到玩家的現狀實在有點痛苦,在拿不出更多硬體解決問題之際,NVIDIA和AMD在今年紛紛開啟了軟體優化之路。AMD之前已經發布了FSR這項技術,號稱要對飈NVIDIA的DLSS,不過看起來畫質部分差距還是不小,當然遊戲幀數倒是提升了不少,並且可以給大多數目前的獨立顯示卡使用,甚至包括N卡以及沒上市的Intel獨立顯示卡。

而NVIDIA這邊雖然有DLSS坐鎮,而且軟體版本已經更新到了2.3,但是在適用性上則不像AMD FSR那樣普及,畢竟DLSS這項功能本就是針對RTX系列顯示卡開發,老的N卡是用不上的。但有趣的是,NVIDIA近日又拿出了另外一項遊戲的黑科技技術——NVIDIA Image Scaling(以下簡稱NIS),顧名思義這是NVIDIA自己的影像縮放技術,其原理應該更接近AMD的FSR。關鍵在於NIS的覆蓋範圍極廣,不但可以支援GTX 900系列顯示卡,甚至同樣可以支援AMD和Intel的顯示卡,這也就意味著這是一項開源技術。

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不過NVIDIA這項技術真正的殺手鐗在於:它號稱可以支援所有遊戲,而無需遊戲進行更新,這表明這項技術是在驅動層面直接覆蓋遊戲,這就非常有意義了。關於這項技術,之前很多介紹和測試都沒有說清楚一些東西,我們在研究了一陣後,總算對NIS有一個大致的理解,所以我們今天就一起來看看這項技術是不是真的那麼有意義。

縮放及銳化影像:NIS的技術原理

這個技術其實並不是NVIDIA現在才推出的,早在2019年NVIDIA就已經發布了NIS這項技術,只不過當時可能大家的關注點都放在了DLSS上,所以對這項技術並沒有太注意,當然這也要怪NVIDIA並沒有在驅動中整合NIS,玩家自然也無法使用,我們估計這項技術當初的目的是為了對抗AMD的Fidelity FX而推出的,不過今時今日,NVIDIA顯然認為AMD最新的FSR也不過如此,無需DLSS抗衡,只需要拿出成熟版的NIS就夠了。

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從技術原理來看,NVIDIA的NIS和AMD的FSR有著相近的實現方法,它們都採用空間放大的技術來實現影像的提升,也就是在渲染低解析度影像後,再使用空間放大的方案來將低解析度影像拉伸到高解析度影像。當然其中肯定涉及到很多演算法,這樣才能儘量彌補低解析度影像拉伸到高解析度影像後的畫質損失問題,而NVIDIA現在的NIS則使用了一套新的演算法,採用 6-tap 濾鏡加上四方向縮放技術,搭配自動優化的銳化濾鏡來改善畫質和效能,讓使用NIS技術的遊戲儘量達到螢幕原生解析度的水準。

不過NVIDIA的NIS和AMD的FSR也有很多不同的地方。比如說AMD的FSR技術,首先需要遊戲支援,而且FSR是在遊戲設定好解析度之後,在遊戲中去渲染低解析度影像,然後再將它拉伸到遊戲設定好的解析度上;但NVIDIA的NIS技術並不是這樣,通過我們這幾天的研究和測試,我們發現NIS事先就要將遊戲的解析度設定在想要渲染的低解析度上,顯示卡正常渲染後,然後在全屏的模式下,將低解析度的遊戲影像拉伸到全屏的解析度上。從這個角度而言,AMD的FSR和DLSS其實更省心一些,而NIS則容易因為玩家不瞭解可能在很多遊戲中無法生效。

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另外,無論AMD的FSR還是NVIDIA的NIS,其實都有拉伸和銳化影像的兩個步驟,不過AMD的FSR放大影像和銳化影像是兩個獨立的步驟,而NVIDIA則是同時完成,所以這方面NVIDIA的NIS技術效率會更高一些,這在一定程度上會影響到遊戲的幀數。至於效果,按照NVIDIA的說法,NIS和FSR在4K解析度下同為77%的渲染工作量下,畫質上NIS是有明顯的優勢,當然具體如何等一下我們可以看看。

如何開啟NIS功能?兩個方法都行

NIS不像AMD的FSR要在遊戲中設定,它是驅動層面的功能,所以無需遊戲主動支援。NVIDIA在最新版的496.70驅動中,提供了這項技術的更新,所以使用者在安裝好驅動以及GeForce Experience(簡稱GFE)軟體之後,就能在驅動的控制面板以及NVIDIA GFE軟體中進行自己設定了。

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開啟驅動的控制面板,在管理3D設定中這一項,將影像縮放這一欄設定為開啟即可,這個時候就算已經開啟了NIS功能了,同時在控制面板中可以選擇銳化的程式,銳化程度越高,當然畫面看起來越犀利,但是過高的銳度也可能破壞影像原有的畫質,所以一般來說預設50%就已經足夠了。另外如果勾選覆蓋指示器,那麼當NIS在遊戲中生效的時候,遊戲左側會出現一個NIS的字樣。

不過這個方法無法具體選擇顯示卡渲染的級數,所以一般來說我們建議大家同時要在GFE軟體中去設定。下載最新的GFE軟體,在用賬號登入以後,就會有影像縮放的功能供使用者選擇,但是一定要記得要在“常規”這一欄中勾選“啟用實驗性功能”這樣才會出現NIS相應的功能讓你設定。以標準4K解析度的顯示器為例,在這部分一共有85%、77%、67%、59%以及50%在這種渲染解析度可供選擇,也是在4K解析度的顯示器上,NIS最低可以只渲染1080P的遊戲影像,然後再拉伸到4K解析度上,這樣也可以提供最大的遊戲幀數。

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另外隨著螢幕的變化,更低的解析度的顯示器,對應的渲染百分比實際解析度也會降低,這個AMD的FSR實際上是相同的,這部分是根據顯示器最佳解析度來設定的。而NIS這四個渲染的比例實際上也對應了FSR超級畫質、畫質、平衡以及效能四個選項。此外,必須要說的是,NIS和DLSS是可以疊加使用的,這樣可以獲得更好的幀數,同時畫質理論上會因為DLSS深度學習的機制而變得更好,當然這需要遊戲支援DLSS才行。

NIS容易混淆的問題,工作方式以及失效原因

在具體聊NIS的效果之前,我們要說說NIS一些容易被忽視的地方,這一部分很多其他媒體和玩家在談NIS的時候,都沒有說得很具體,這讓玩家在使用NIS技術的時候很容易失效。按照NVIDIA的說法,NIS可適用於所有遊戲。但是要注意我們之前已經說過了,NIS和FSR不同,FSR需要在遊戲中單獨設定,遊戲解析度可以直接設定為想要輸出的解析度,但NIS不是這樣。

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簡單來說:在NVIDIA驅動或者軟體中開啟NIS功能,遊戲在全屏模式下,如果遊戲的解析度沒有達到顯示器最佳解析度,顯示卡就會將遊戲畫面通過NIS放大到顯示器最佳解析度上並對影像進行銳化處理,如果遊戲的解析度和顯示器最佳解析度相同,那麼NIS只會對遊戲影像進行銳化處理。

有同學表示為什麼我開啟遊戲,畫面左上角有NIS的標誌,但遊戲幀數卻和沒開啟NIS之前一樣呢?其實這就是遊戲解析度和顯示器解析度相同,NIS只進行了銳化處理,而沒有對影像放大。如果在遊戲中發現了NIS的標誌是綠色的,那麼說明遊戲正處於低渲染解析度上,NIS會進行影像放大和銳化的工作;如果在遊戲中發現NIS的標誌是藍色的,那說明NIS沒有進行影像放大工作,但是正在對影像進行銳化處理,這個時候玩家可以隨便設定自己想要的解析度,低於顯示器最佳解析度,NIS的標誌就會變成綠色。

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值得一提的是,GFE中的五種設定模式只是一個常見的渲染解析度,實際上最終NIS能不能起作用,還是看遊戲中具體的解析度,只要遊戲實際的解析度低於顯示器的最佳解析度,那麼NIS都可以讓顯示卡以遊戲設定的解析度進行渲染,然後放大到顯示器的最佳解析度上,不見得一定要限制在GFE的五種模式上,只不過有一個渲染解析度的底線,最低也就50%不能再低了,比如要輸出4K,你在遊戲中設定為1024×768的渲染解析度就不行。

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另外NIS功能必須要全屏以及遊戲獨佔螢幕才能實現,如果是視窗模式或者無邊框視窗模式的話,那麼NIS同樣不會生效。所以一些遊戲在視窗和全屏模式下做得有問題的話,那麼也是無法開啟NIS功能的,比如說《仙劍奇俠傳7》就有這個問題。最後還得說一句:DLSS和NIS開啟沒有必然聯絡,打不開啟遊戲中的DLSS選項,都能開啟NIS模式。

NIS實際表現,畫質和幀數如何平衡?

之所以上面一段寫這麼多,當然還是因為我們自己在這部分搞了半天才搞明白,不過我們也是被過去顯示卡一些技術的傳統思維所限制了……下面我們還是看看日常遊戲中NIS到底有怎樣的效果吧,我們其實測試了很多遊戲,不過這裡我們用《神祕島》和《Godfall》來進行一下說明就行了。

其實因為降低了遊戲的渲染解析度,所以幀數提升是很正常的,主要是看這種放大的畫面和實際4K的畫面到底有多大的差距,是不是能讓我們接受。所以在兩款遊戲上我們都不開啟DLSS和FSR技術,原生設定為4K解析度,其他特效設定為最高。在NIS部分,我們則採用67%的渲染(1440P)來看看畫質上的改變。

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從《神祕島》這款遊戲來看,將渲染解析度設定為1440P後,遊戲的幀數達到了139FPS,而原生4K解析度的幀數為75FPS,提升幅度超過90%。當然在畫質上,在放大後原生4K依然有明顯的優勢,比如門上的紋理更加清晰,物體的鋸齒狀也要少很多,但實際上在遊戲的時候,這種畫質優勢很難一眼體現出來,而且你得還得承認在銳化之後,即使是1440P的畫面看起來也很有質感。

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但如果是不進行影像放大,而是對原生4K的畫面進行銳化處理,那麼NIS的畫面看起來銳度則更高,比沒有NIS的原生4K影像更加犀利質感更好。幀數部分兩者則基本相近,說明銳化這個工作對顯示卡效能的影響並不大。

在《GodFall》這款遊戲上同樣如此。原生4K解析度遊戲幀數為68FPS,而在1440P下NIS的遊戲幀數為116FPS,由於這款遊戲顏色更為鮮豔,對比度更高,所以畫質的差異也會更為突出,原生4K比1440P拉伸到4K的畫面還是要清晰很多,包括頭髮、披風等地方。但是當NIS在原生4K的基礎上只開啟銳化後,整個畫面的質感明顯提升了一個等級,就像用上了更高質量的材質和貼圖一樣,但幀數卻沒什麼變化。

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所以從這個角度來看,NIS這個技術相當有趣,如果是高階顯示卡,哪怕有DLSS,也不需要NIS來降低渲染解析度,但NIS的銳化依然可以增強遊戲影像的畫質。而如果是老顯示卡,那NIS則可以實現低解析度渲染,高解析度放大輸出的功能,這同樣也能達到提升遊戲幀數,增加玩家遊戲體驗的目的。

最後我們還用NVIDIA的顯示卡試了一下NIS和FSR的差異,恰好《GodFall》這款遊戲可以在N卡的環境下開啟FSR,正好給了我們一個對比的機會。在遊戲中FSR設定為平衡,這樣恰好可以和NIS 1440P的渲染解析度對應上。

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在遊戲幀數上,AMD的FSR有一定的優勢,NIS 1440P的幀數是116FPS,但FSR平衡模式的幀數則達到138FPS。但是在畫面上,NVIDIA的NIS就有著明顯的優勢,清晰度更高,紋理細節更豐富,遠景表現也更為出色。所以NVIDIA表示NIS的畫質強於AMD的FSR也還是有一定道理的。

寫在最後

通過研究和測試,我們認為NIS這個功能的確相當有意義,儘管DLSS已經成為NVIDIA的殺手鐗,但不是每款N卡都支援DLSS,也不是每個遊戲都會支援DLSS,但NIS卻是可以覆蓋玩家目前手中大多數N卡,而且對所有遊戲都生效(視窗模式遊戲例外)。

而且從實際的體驗來看,NIS在銳化和遊戲縮放效果上都有著出色的表現,至少可以說和AMD的FSR平分秋色,從應用性而言它還要強於FSR,因為FSR也需要遊戲單獨支援才行,但NIS沒有任何限制。

從某種角度來看,如果不是那麼追求極致畫質的話,或許我們可以放鬆對高階顯示卡的追求,因為我們認為NVIDIA的顯示卡,哪怕是一款主流或者入門的產品,只要擁有DLSS和NIS這兩大黑科技,完全可以流暢地在高畫質下執行各種3A遊戲,這在很大程度上會降低玩家在遊戲體驗上的成本!

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