AI重新定義游戲體驗(yàn)的時(shí)代。

在過去半個(gè)世紀(jì)里，電子游戲一直是推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)變革的關(guān)鍵力量。從雅達(dá)利的第一代游戲機(jī)到持續(xù)幾個(gè)世代的主機(jī)大戰(zhàn)，從 NVIDIA（英偉達(dá)）的顯卡到手機(jī)芯片里的 GPU，實(shí)質(zhì)上都離不開游戲的推動(dòng)作用。反過來，游戲的發(fā)展也離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。

過去幾年，不管是在 PC 還是手機(jī)上，游戲性能的提升除了得益于 GPU 的持續(xù)改進(jìn)，在另一方面也得益于超分、插幀技術(shù)的快速進(jìn)步。稍早前，AMD 就又推出了新一代幀生成（俗稱「插幀」）技術(shù)——AFMF 2 的技術(shù)預(yù)覽，引起了玩家群體的廣泛關(guān)注。

AMD AFMF 2 也來了：游戲體驗(yàn)進(jìn)入新一輪「插幀」賽

AFMF 的全稱是 AMD Fluid Motion Frames，第一代 AFMF 實(shí)際上今年 1 月才面向所有用戶正式推出，結(jié)果僅僅半年后，又火速推出了新一代 AFMF 2 的技術(shù)預(yù)覽。

AFMF 2 技術(shù)預(yù)覽推出，圖/雷科技

相比第一代，AFMF 2 的重點(diǎn)是大幅降低延遲、優(yōu)化流暢度、提升性能，其中還針對(duì)快速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化，此外還有更廣泛的游戲兼容性以及更多的設(shè)置和玩法。AMD 官方也表態(tài)襯，AFMF 2 是一次幀生成技術(shù)的重大進(jìn)步。

數(shù)毛社（Digital Foundry）的成員在體驗(yàn)過 AFMF 2 技術(shù)預(yù)覽版后，總體上也是肯定了 AMD 帶來的游戲性能提升，盡管在《賽博朋克 2077》的部分建筑場(chǎng)景下會(huì)出現(xiàn)明顯的偽影。

理論上，配合 AMD FSR 3 的超分技術(shù)，AFMF 2 還能帶來更好的游戲性能和畫質(zhì)表現(xiàn)。

而不僅是 AMD，其他各家廠商也都已經(jīng)推出或者計(jì)劃推出各自的插幀技術(shù)，同時(shí)推動(dòng)技術(shù)的迭代和普及。在主要的幾家大廠中，最早喊出 AI 驅(qū)動(dòng)圖形革命的 NVIDIA，旗下 DLSS（包含超分、插幀技術(shù)）已經(jīng)發(fā)展到了 3.5 版本；高通基于驍龍平臺(tái)的 AFME 超幀技術(shù)，2.0 版本也開始有了游戲進(jìn)行適配。

騰訊游戲《塔瑞斯世界》適配高通 AFME 2.0，圖/雷科技

此外，英特爾 XeSS 也在計(jì)劃推出自己幀生成技術(shù)，英特爾圖形研究副總裁 Anton Kaplanyan 去年介紹了名為 ExtraSS 的解決方案，其中就包含了插幀技術(shù)。不過聯(lián)發(fā)科就有些耐人尋味，雖然最早嘗試將超分技術(shù)引入手機(jī)游戲場(chǎng)景，但在插幀技術(shù)上還停留在視頻上。

事實(shí)上，當(dāng)我們回顧插幀技術(shù)在游戲領(lǐng)域的發(fā)展歷史，其實(shí)可以追溯到早期的線性插值技術(shù)，通過簡(jiǎn)單的算法在兩個(gè)關(guān)鍵幀之間生成過渡幀，較早就被應(yīng)用在視頻領(lǐng)域。而隨著算力的提升和算法的進(jìn)步，插幀技術(shù)逐漸演變?yōu)楦鼮閺?fù)雜和智能的系統(tǒng)，也終于能夠應(yīng)用在可以互動(dòng)的游戲上。

尤其是這幾年，以 NVIDIA 的 DLSS 技術(shù)為代表的超分和插幀技術(shù)，經(jīng)歷了多次的迭代，從最初的 DLSS 1.0 到現(xiàn)在的 DLSS 3.5，從靠 AI「腦補(bǔ)」像素到基于 AI 算法的渲染，并且還引入了幀生成技術(shù)。

不過，盡管 AI 插幀技術(shù)帶來了諸多優(yōu)勢(shì)，但在游戲領(lǐng)域的應(yīng)用仍然面臨一些挑戰(zhàn)和問題。比如對(duì)于快速變化的場(chǎng)景，AI 可能會(huì)生成不準(zhǔn)確的幀，導(dǎo)致畫面?zhèn)斡昂湍：�。此外，不同廠商的實(shí)現(xiàn)方式和技術(shù)路徑差異較大，也給很多用戶在選擇時(shí)帶來了疑問和困惑。

都是插幀，大家有什么區(qū)別？

雖然各大廠商的插幀技術(shù)都能夠?qū)崿F(xiàn)「插幀」這一基本功能，但它們?cè)趯?shí)現(xiàn)方式和效果上卻存在顯著差異。

我們都知道，視頻本質(zhì)上是由一張張照片組成的，比如電影主流格式是 24 幀每秒，意味著 1 秒有 24 張照片。具體到游戲，插幀技術(shù)的核心就是在原始幀（圖形渲染）之間通過 AI 生成新的幀，以此提升游戲的幀率和流暢度。

但如何生成新的幀以及如何處理，都會(huì)影響到實(shí)際游戲體驗(yàn)中插幀技術(shù)的延遲和畫面效果。不同廠商在實(shí)現(xiàn)這一功能時(shí)采用的不同方法和路徑，會(huì)直接導(dǎo)致效果不同，受到玩家群體的評(píng)價(jià)也不同。

NVIDIA DLSS 3：真正的 AI 驅(qū)動(dòng)

「DLSS 是 AI 驅(qū)動(dòng)圖形領(lǐng)域的革命性突破」，圖/英偉達(dá)

比如 NVIDIA 的 DLSS（Deep Learning Super Sampling，深度學(xué)習(xí)超采樣），從 3.0 開始引入基于運(yùn)動(dòng)向量和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的幀生成技術(shù)，通過深度學(xué)習(xí)和 AI 算法生成新幀，從而提升游戲的幀率和圖像質(zhì)量。

和其他算法通過分析圖像變化和猜測(cè)運(yùn)動(dòng)相比，DLSS 的幀生成準(zhǔn)確率更高，幀生成效果也更好，在對(duì)原始幀渲染影響不大的前提下插到 2 倍甚至更高。

數(shù)毛社（Digital Foundry）的測(cè)試就表明，在 RTX 4090 這張卡上，《漫威蜘蛛俠》4K 畫質(zhì)在開啟 DLSS 3 的性能表現(xiàn)甚至可以到關(guān)閉 DLSS 的 203.6%，并且可以將畫面劣化程度控制在基本無法感知的范疇內(nèi)。

圖/數(shù)毛社

不過需要指出，基于運(yùn)動(dòng)向量和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的另一方面，是 DLSS 幀生成的實(shí)現(xiàn)依賴于 Tensor Core（AI 計(jì)算單元）和運(yùn)動(dòng)向量數(shù)據(jù)，通過獲取幀間的運(yùn)動(dòng)信息，并生成高質(zhì)量的中間幀。所以具體到實(shí)際中，DLSS 幀生成既依賴于集成 Tensor Core 的英偉達(dá)顯卡，也依賴于游戲的適配和支持。

好在，憑借在游戲顯卡市場(chǎng)的領(lǐng)先地位和長(zhǎng)久的合作關(guān)系，英偉達(dá)對(duì)于游戲廠商的影響力不可小覷，很多 3A 大作也都適配了 DLSS 3 中的幀生成技術(shù)。

AMD AFMF 2：邁向 AI 驅(qū)動(dòng)前，大幅改進(jìn)延遲

相比之下，AMD 最新推出的 AFMF 2 不需要游戲的主動(dòng)適配就能用，支持所有 DX11 和 DX12 游戲；還支持 AMD RDNA 2 架構(gòu)的所有產(chǎn)品，包括 AMD Radeon RX 6000 和 7000 系列 GPU 或更新產(chǎn)品，以及基于 700M 的 APU。

簡(jiǎn)言之，AMD AFMF 2 在硬件和游戲?qū)用娑加懈鼜?qiáng)的兼容性。核心在于，AFMF 2 并不基于運(yùn)動(dòng)向量，也不同于 NVIDIA DLSS 依賴 AI 計(jì)算單元的硬件加速。

雖然在幀生成質(zhì)量上距離 DLSS 3 可能還有一定的差距，但在延遲上，AMD 宣稱 AFMF 2 在《賽博朋克 2077》（4K、最高檔光線追蹤）中，AFMF 2 比起上一代 AFMF 降低了 28%的延遲。

圖/ AMD

在配備 AMD Ryzen 7 8700G 處理器以及 Radeon 780M 集成顯卡的電腦里運(yùn)行 《CS 2》，可以在 1080p 解析度、畫質(zhì)非常高的設(shè)置下實(shí)現(xiàn) 120fps 以上的顯示幀率，同時(shí)還有 12%的延遲降低。

另外在設(shè)置上，AFMF 2 還有「Search」和「Performance」兩種模式，前者是最大力度提升畫質(zhì)和幀率，后者則是盡可能降低功耗來保證游戲流暢運(yùn)行。

不過按照 AMD 首席技術(shù)官 Mark Papermaster 的說法，「（AMD）正在利用 AI 來升級(jí)我們的游戲設(shè)備。」再加之，RDNA 3 開始 AMD 終于加入了 AI 計(jì)算單元，似乎一切都在暗示：下一代 FSR（包括 AFMF）將真正基于 AI 進(jìn)行設(shè)計(jì)和運(yùn)行。

高通 AFME 2.0：解放手機(jī)功耗的「利器」

高通的 AFME，全稱是 Adreno 圖像運(yùn)動(dòng)引擎（Adreno Frame Motion Engine），最早在 2021 年引入，到去年驍龍峰會(huì)終于升級(jí)到了 2.0。而與手機(jī)上常見的其他游戲插幀方案不同，AFME 2.0 不需要外掛芯片，也不需要 CPU，僅僅依賴 GPU 進(jìn)行計(jì)算。

在 7 月舉辦的驍龍游戲技術(shù)賞上，騰訊游戲的《塔瑞斯世界》就宣布引入了 AFME 2.0 技術(shù)，由于不調(diào)用 CPU，幀數(shù)實(shí)際表現(xiàn)更加穩(wěn)定。

《塔瑞斯世界》引入 AFME 后，圖/雷科技

相比 PC 上插幀技術(shù)的重點(diǎn)是提高游戲畫面和幀率，插幀在移動(dòng)端的應(yīng)用，更大的意義其實(shí)還是在降低負(fù)載、降低功耗。

按照騰訊游戲國內(nèi)發(fā)行線生態(tài)發(fā)展部引擎組負(fù)責(zé)人胡豪翔給出的數(shù)據(jù)，AFME2.0 在能耗上相較原生 60 幀方案降低大約 30%，畫面更加流暢的同時(shí)，畫質(zhì)沒有任何損失。

同時(shí)，一加也在利用驍龍平臺(tái)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的游戲性能，通過將幀生成與計(jì)算的整個(gè)過程放在高通芯片上完成，讓生成幀與游戲渲染幀之間，只間隔一個(gè) 120Hz 的垂直同步周期。

AI 插幀，真正的游戲改變者

游戲與 GPU 的相互成就，早就不言而喻：

伴隨游戲畫質(zhì)和復(fù)雜度的提升，GPU 的圖形渲染性能需要不斷提升，才能滿足玩家對(duì)高幀率、高分辨率和逼真畫面的追求。而為了支持最新的游戲大作，GPU 廠商不斷提升計(jì)算能力和優(yōu)化圖像處理技術(shù)，也會(huì)推動(dòng)游戲畫質(zhì)和復(fù)雜度的提升，從而提升玩家的沉浸感和互動(dòng)體驗(yàn)。

不過肉眼可見的是，GPU 圖形渲染性能的提升在一定程度上陷入了瓶頸，而基于 AI 的插幀技術(shù)，則為游戲和 GPU 的發(fā)展帶來了新的契機(jī)。

在傳統(tǒng)的圖像處理中，需要在每一幀中進(jìn)行復(fù)雜的圖形渲染，占據(jù)大量算力。而 AI 插幀技術(shù)則通過生成新的中間幀，減少了每幀所需的計(jì)算量，從而顯著提升了幀率和流暢度。

以 NVIDIA 的 DLSS 3.5 為例，該技術(shù)通過 AI 算法和光流加速器，能夠在不犧牲圖像質(zhì)量的前提下，顯著提高游戲的幀率。這不僅提升了玩家的游戲體驗(yàn)，也減少了對(duì) GPU 的負(fù)擔(dān)，使得中低端顯卡也能夠運(yùn)行高要求的游戲。

插幀技術(shù)的影響是多方面的。在它的影響下，游戲開發(fā)商能夠在保持高幀率的同時(shí)，提升游戲的畫質(zhì)和細(xì)節(jié)，從而吸引更多玩家。

此外，以 DLSS 3 為代表的 AI 插幀，還有望降低開發(fā)成本和時(shí)間，因?yàn)殚_發(fā)商不再需要為每個(gè)場(chǎng)景和動(dòng)作單獨(dú)優(yōu)化圖像處理算法。AI 插幀的普及使得游戲市場(chǎng)更加多元化，獨(dú)立開發(fā)者和小型工作室也更容易利用這一技術(shù)，制作出高質(zhì)量的游戲作品，增加了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)意空間。

另一方面，傳統(tǒng)的 GPU 設(shè)計(jì)主要關(guān)注于提升計(jì)算能力和圖像渲染性能，而 AI 插幀技術(shù)的引入則要求 GPU 具備更強(qiáng)的 AI 計(jì)算能力。

圖/英偉達(dá)

為此，GPU 廠商開始在其產(chǎn)品中集成更多的 AI 處理單元，以支持 AI 插幀和其他 AI 驅(qū)動(dòng)的圖像處理技術(shù)。NVIDIA 的 RTX 40 系列顯卡中就頗具爭(zhēng)議地集成了更多的 Tensor Cores，專門用于 AI 計(jì)算和深度學(xué)習(xí)任務(wù)。包括 AMD，也開始引入 AI 計(jì)算單元。

同時(shí)，AI 技術(shù)的快速發(fā)展，也必然帶動(dòng) AI 插幀的進(jìn)步與普及。

按照目前的趨勢(shì)來看，軟件和硬件都在越來越傾向于 AI 加速計(jì)算，在根本上改變各種硬件的計(jì)算環(huán)境。而相比圖形渲染，AI 驅(qū)動(dòng)帶來的游戲性能提升，不僅效益更高，還有更大的提升空間。

來源：雷科技

       原文標(biāo)題 : 英偉達(dá)、高通競(jìng)相押注，“AI插幀”如何改變游戲？