DLSS 5 ︰「畫質與材質生成」的新紀元

自 2018 年 NVIDIA 推出第一代 DLSS 技術以來，深度學習超高解析度（Super Resolution）、幀生成（Frame Generation）以及光線重構（Ray Reconstruction）徹底改變了 PC 遊戲的渲染邏輯與效能天花板。演進至 DLSS 4.5 時代，AI 已經能夠承擔螢幕上 24 個像素中高達 23 個像素的繪製工作。

最新發布的 DLSS 5 正式跨入「畫質與材質生成」的新紀元，引進了劃時代的 3D 引導神經網絡渲染 (3D-Guided Neural Rendering) 技術。有別於過去 DLSS 著重於重建場景與提升效能，DLSS 5 利用即時 AI 生成技術，將遊戲畫面提升至媲美照片級的真實感，填補了開發者過去為了保證執行效能而不得不簡化的光影計算與高精度材質。

DLSS 5 的核心理念在於突破傳統即時渲染的算力與顯示記憶體（VRAM）限制，作為圖形渲染管線（Graphics Pipeline）的最終階段。與單純根據文字提示產生畫面的生成式模型不同，DLSS 5 的 3D 引導神經网络渲染嚴格以遊戲引擎渲染的原始幀（包含幾何體、材質與光影緩衝區）為基礎，確保「引擎定義的固定架構不變，僅由設計師引導細節微調」。

NVIDIA DLSS 5 技術克服了三大挑戰︰

1. 藝術意圖的精確保留（Preserving Artistic Intent）與確定性

DLSS 5 採用極為嚴謹的確定性（Deterministic）機制，確保在處理相同的輸入幀時輸出絕對一致的結果。AI 模型經過訓練，能直接辨識與理解引擎層級的數據，包括表面反照率（Albedo）、細節光影、表面法線（Surface Normals）以及場景語義（Scene Semantics）。

皮膚次表面散射（Subsurface Scattering, SSS）： 讓角色皮膚與耳朵在強光照射下展現自然透光感與溫潤血色。

毛髮與植物透光： 光線穿越髮絲與樹葉時呈現出自然的光影衰減與散射。

深層接觸陰影（Contact Shadows）與全域光照（GI）： 增強物件相交處的陰影層次感與環境光遮蔽（AO）。

2. 影格級的即時時域穩定性（Temporal Stability）

不同於影片生成模型採用多幀批次（Batch Frames）處理，DLSS 5 採用極致嚴苛的「單幀輸入、單幀輸出（One-Frame-In, One-Frame-Out）」模型。通過直接調用遊戲引擎傳遞的運動向量（Motion Vectors），DLSS 5 能完美消弭畫面閃爍（Shimmering）、浮動（Swimming）或時域漂移（Temporal Drift），在玩家快速移動鏡頭時依然保持極高的畫面穩定度。

3. 毫秒級執行速度與 Pixel Space Diffusion Transformer 模型

DLSS 5 搭載了專為即時 3D 渲染管線打造的精簡型 AI 模型 —— Pixel Space Diffusion Transformer Model。該模型直接運行於 GeForce RTX 50 系列 GPU 核心的 Tensor Cores 上，能在單卡本機環境下以毫秒級的速度運算複雜光影，最高可順暢支援至 4K 解析度輸出。

對於開發者而言，整合過程非常簡單，它利用了DLSS技術套件中已採用的NVIDIA Streamline框架 ，以及適用於虛幻引擎遊戲的虛幻引擎 5 插件。 DLSS 5 作為可選的獨立功能運行，工作室可以根據需要靈活地將其與超解析度、多幀生成和光線重建等功能結合使用。

DLSS 5 與傳統的柵格化、光線追蹤和路徑追蹤協同工作，標誌著傳統遊戲渲染和即時神經圖形相結合，彌合電影級畫質差距的新時代的開始。

向遊戲開發商提供的 DLSS 5 控制工具

NVIDIA 提供了強大的 SDK 開發工具組，讓遊戲美術團隊能精確控制 AI 的繪製行為。對玩家而言，DLSS 5 是一個簡單的開關；但對開發者而言，它是一組極具靈活度的調校槓桿。

DLSS 5具備多樣化預訓練模型 (Model Selection)： SDK 提供多款參數權重不同的 AI 模型（如 Model A, Model B, Model C），開發者可針對不同場景靈活切換（例如：戶外密林與室內劇場）。

透過 Artistic Controls 技術工具，設計師可以控制高頻細節，如環境光遮蔽、反射與次表面散射的強度。也可以控制低頻整體光影與色彩響應，設為 0 時可完全保留引擎原始色彩。

此外，設計師可以透過語義 AI 遮罩與物件級隔離 (Semantic & Engine Masking)，DLSS 5 能自動辨識角色與環境（如 Character Automask），允許開發者提升環境細節時凍結角色變更，或隔離特定資產（如玻璃器皿、水滴、特定道具）單獨調整神經光照。

《NBA 2K27》 DLSS 5 實測

目前，Visual Concepts 與 2K 合作開發的《NBA 2K27》，成為 NVIDIA 首款官方正式支援 DLSS 5 3D 引導神經网络渲染技術的旗艦作品。

1. 畫質細節對比分析 (Image Quality Analysis)

DLSS 5 Off

DLSS 5 On

這是 76 人球星 Joel Embiid 與「澳洲牛」 Luc Longley 跳球時的畫面。從中可以看到球員的皮膚質感獲得大幅提升，肌理線條展現出更強烈的立體感；球衣的網眼與邊緣細節皆變得更加俐落，衣物摺痕的層次感亦顯著增強，整體視覺效果極為生動逼真。

DLSS 5 Off

DLSS 5 On

這是湖人隊球星 Austin Reaves 投籃的畫面。從細節中可以看到，次表面散射賦予了臉部自然的溫潤質感；鼻下與下巴處呈現出精準的接觸陰影；而眉毛、鬍鬚、皮膚毛孔、雀斑以及汗水產生的反光，皆清晰可辨、栩栩如生。

DLSS 5 Off

DLSS 5 On

這是騎士隊球星 James Harden 控球的畫面。從細節觀察，無論是髮際線、睫毛還是鬍鬚線條都清晰分明；額頭與肩頸處的細微汗珠在光線折射下極具立體感。此外，籃球表面的顆粒紋理、Wilson 字樣縫線，乃至球衣網眼與贊助商圖章的邊緣，呈現出來的視覺效果皆大幅提升，變得更為俐落精緻。

DLSS 5 Off

DLSS 5 On

現場觀眾同樣獲得了自然的光影與次表面散射效果提升，大幅消除了傳統 NPC 的塑膠感。這是過去《NBA 2K》在沒有 DLSS 5 技術下難以實現的成果，畢竟遊戲無法為每一位 NPC 都進行複雜的建模；而在引入 DLSS 5 之後，AI 便將這些畫面細節完美補償回來。

《NBA 2K27》@ RTX 5060 性能表現︰

測試平台的硬體規格為 Intel Core i7-14700K 處理器、Zotac GeForce RTX 5060 Solid OC 顯示卡、DDR4-3600 64GB 記憶體，以及 Windows 11 Pro 25H2 作業系統。基準測試特別挑選進入比賽前的整段過場熱身畫面進行，此場景正是《NBA 2K27》遊戲中 3D 渲染負載最高的環節。

1080p (1920 x 1080) , High Present , DLSS SR Quality

1440p (2560 x 1400) , High Present , DLSS SR Quality

坦白說，單純依賴 DLSS 5 的神經網絡渲染（Neural Rendering）開銷極高。當使用入門級的 GeForce RTX 5060 進行測試，在僅開啟 DLSS 5 畫面與材質生成、但不搭配幀生成（Frame Generation）的情況下，遊戲幀數出現了大幅度下滑。其中 1080p 解析度由原生的 71 FPS 跌至 39 FPS，1440p 下更是由 59 FPS 降至 29 FPS，整體效能降幅達到 45% 至 50%。這項數據反映出 Pixel Space Diffusion Transformer 模型在 RTX 5060 的 Tensor Cores 上運作時，會帶來相當沉重的即時運算負擔。

然而，在補幀技術（FG）的協助下，此類效能懲罰能夠得到有效抵銷。在 1080p 解析度下，只需開啟 FG 2x 就能將遊戲流暢度拉回至超越原生張數的水平，達到 74 FPS 比 71 FPS 的表現。而在壓力較大的 1440p 環境中，則需要將補幀強度提升至 FG 4x，方可確保畫面穩定維持在 60 FPS 以上的順暢體驗。

小編評語︰

NVIDIA DLSS 5 藉由 3D 引導神經網絡渲染，成功將 AI 的角色從「效能補償者」提升為「畫質締造者」。它一方面保留了遊戲開發團隊的美術靈魂與幾何框架，另一方面利用 Pixel Space Diffusion Transformer 模型在毫秒之間補齊了即時渲染難以企及的光影與材質細節。

隨著《NBA 2K27》的登場與 RTX 50 系列顯示卡的推出，DLSS 5 標誌著傳統光柵/光追渲染與神經渲染相結合的全新紀元正式到來。無論你喜不喜歡 DLSS 5，AI 渲染都已是未來的必然趨勢。