深度学习超级采样
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未认领NVIDIA 的实时 AI 图像重建、超分辨率、抗锯齿、光线重建和帧生成技术套件。
最近更新 2026年8月26日
概览
深度学习超级采样，通常缩写为 DLSS，是 NVIDIA 为视频游戏和其他图形应用开发的一系列实时图像处理技术。其核心目的是改善视觉质量与渲染性能之间的关系。支持该技术的应用无需以最终显示分辨率渲染场景的每个部分，而是可以以较低的内部分辨率渲染大部分图形管线，并向 DLSS 提供运动矢量、深度数据、曝光数据和先前帧等信息。然后，AI 模型重建输出，旨在接近甚至在某些情况下视觉上超过目标分辨率下传统渲染图像的细节和稳定性。节省的 GPU 资源可用于提高帧率、启用更苛刻的效果或支持更高的输出分辨率。 NVIDIA 于 2018 年将 DLSS 作为其 GeForce RTX 20 系列图形处理器的主要功能推出。最初的实现需要针对特定游戏进行神经网络训练，并因某些游戏出现模糊、重影或其他重建伪影而收到褒贬不一的评价。NVIDIA 在 2020 年通过 DLSS 2 对该技术进行了大幅修订。新方法利用了多帧的时间信息和一个通用模型，无需为每款游戏单独进行训练。DLSS 2 在更广泛的游戏中被采用，并集成到包括虚幻引擎和 Unity 在内的引擎中。NVIDIA 还推出了 DLAA，它在原生分辨率下使用 AI 抗锯齿组件，而不进行超分辨率。 DLSS 3 与 GeForce RTX 40 系列硬件相关，增加了帧生成功能。该功能利用运动和光流信息，在传统渲染帧之间创建额外的中间帧。DLSS 3.5 通过光线重建扩展了套件，这是一种基于 AI 的方法，旨在替代或补充光线追踪和路径追踪场景中的多个传统降噪器。DLSS 4 与 GeForce RTX 50 系列一同推出，采用基于视觉变换器的模型进行超分辨率，并在支持的 RTX 50 系列 GPU 上引入了多帧生成。该技术继续区分不同硬件世代支持的功能：基本 DLSS 功能涵盖支持的 RTX 世代，而帧生成功能则受到更多限制。 DLSS 主要是一种软件技术，但其性能和功能集取决于 NVIDIA 硬件。大多数实现使用 RTX 图形处理器中的 Tensor Core 和相关加速器。游戏还必须实现相关的 DLSS 软件接口；仅安装较新的库无法为未设计使用 DLSS 的游戏添加支持。因此，DLSS 既作为面向消费者的 GeForce 功能，也作为在个别游戏、引擎和图形工作流中采用的开发者技术。NVIDIA 将其宣传为硬件加速光线追踪的重要补充，因为重建和帧生成可以抵消高级光照的部分性能成本。 该技术的市场地位取决于图像质量、性能提升、开发者采用和硬件差异化。其主要限制包括对兼容游戏和 GPU 的依赖、可能的时间伪影、使用生成帧时的延迟考虑以及不同实现和预设之间的质量差异。尽管存在这些限制，DLSS 已成为 NVIDIA 最引人注目的游戏技术之一，并成为公司 RTX 产品发布中反复出现的功能。
沿革
NVIDIA 在 2018 年 9 月将 DLSS 作为 GeForce RTX 20 系列发布时的标志性功能进行营销。最初的系统使用卷积自编码器网络，并为每个受支持的游戏单独训练。它结合低分辨率帧和运动信息，尝试重建更高分辨率的结果。早期支持的游戏包括《战地 V》和《地铁：离去》，但评价参差不齐。观察者报告了模糊和视觉伪影，且针对特定游戏的训练要求限制了该技术的初始覆盖范围。Control 后来发布时采用了相关的图像处理方法，在不完全依赖 Tensor Core 的情况下近似了某些 DLSS 行为。 2020 年 4 月，NVIDIA 通过图形驱动程序更新发布了 DLSS 2。此版本在技术上进行了大幅修改。DLSS 2 不再主要依赖单帧和特定游戏模型，而是使用来自先前帧的时间信息、亚像素抖动、运动矢量、深度缓冲区和曝光信息。其神经网络旨在处理不同游戏中常见的时间重建问题，减少为每款游戏单独训练模型的需要。因此，该技术可以更广泛地集成到游戏和引擎中。Control 和《德军总部：新血脉》是早期示例，随后被商业游戏引擎和许多后续版本采用。 DLSS 2 还明确了超分辨率与抗锯齿之间的区别。时间重建可以从跨帧累积的样本中恢复信息，而传统的单帧超分辨率仅尝试从当前图像推断细节。NVIDIA 的 DLAA 模式在原生分辨率下应用基于 AI 的抗锯齿过程，允许用户在不降低内部渲染分辨率的情况下寻求更好的边缘质量。DLSS 2 相对于原始实现通常降低了处理开销，尽管图像质量仍取决于运动、游戏资产、分辨率和实现选择。 DLSS 3 随 Ada Lovelace 世代和 GeForce RTX 40 系列产品推出，增加了帧生成功能。该系统使用两个传统渲染帧和运动信息来合成一个中间帧。这可以提高显示帧率，尽管生成的帧不能替代传统渲染帧，并且在困难场景中可能引入延迟或视觉错误。新功能使用了更新的光流加速器，并未以相同形式在较旧的 RTX 世代上提供。 NVIDIA 于 2023 年宣布 DLSS 3.5。其光线重建组件针对光线追踪和路径追踪渲染，使用训练好的 AI 模型替代多个传统降噪过程。早期支持的示例包括《赛博朋克 2077》及其《往日之影》内容、《传送门》RTX 版和《心灵杀手 2》。与帧生成不同，光线重建被定位为在 RTX 世代中可用，具体取决于软件支持。 DLSS 4 随 GeForce RTX 50 系列推出。其超分辨率模型从卷积神经网络设计转向视觉变换器架构，旨在提高时间稳定性、减少重影并在运动期间保留细节。多帧生成扩展了帧生成概念，在支持的 RTX 50 系列硬件上为每个传统渲染帧生成多个插值帧。NVIDIA 随后将 DLSS 4.5 描述为添加动态多帧生成、更新的变换器模型以及更广泛的控件，以平衡图像质量和计算成本。该品牌继续作为连接 NVIDIA GPU 架构、游戏引擎集成和 AI 渲染的软件层不断发展。
- 2025
DLSS 4 引入多帧生成
[1]第四代采用基于变换器的模型，并在 RTX 50 系列硬件上实现多个生成帧。
- 2023
DLSS 3.5 增加光线重建
[1]为光线追踪和路径追踪渲染引入了 AI 降噪和重建模型。
- 2022
DLSS 3 增加帧生成功能
[1]NVIDIA 为 RTX 40 系列图形处理器增加了基于光流辅助的中间帧生成。
- 2020
DLSS 2 发布
[1]一种通用的时间重建方法取代了原始的特定游戏模型架构，并扩大了开发者采用范围。
- 2018
DLSS 随 GeForce RTX 20 系列推出
[1]NVIDIA 推出了首个 DLSS 实现，作为 RTX 时代的 AI 图像重建功能，需要针对特定游戏进行训练。
产品与定位
用于在 NVIDIA RTX 硬件上提高实时图像质量和性能的高级 AI 辅助图形技术。
AI超分辨率 · 2018
DLSS 1
最初的 DLSS 实现使用卷积自编码器网络来增强和超分辨率图像。它严重依赖特定游戏的训练数据和单帧信息，在困难场景中可能产生可见的模糊、幻觉细节和其他伪影。其主要价值是降低内部渲染工作负载，同时瞄准更高的输出分辨率。
时间重建 · 2020
DLSS 2
DLSS 2 使用跨帧累积的信息，包括运动矢量、深度、曝光和亚像素样本，执行时间抗锯齿上采样。其通用模型使集成在许多游戏和引擎中变得实用。它还为 DLAA 提供了基础，DLAA 在不进行超分辨率的情况下应用 AI 抗锯齿过程。
帧生成 · 2022
DLSS 3
DLSS 3 结合了 DLSS 2 风格的重建和帧生成。帧生成组件使用运动和光流信息在渲染帧之间合成中间图像。它与 RTX 40 系列硬件相关，可以提高显示帧率，而其优势和延迟特性取决于游戏和渲染工作负载。
光线重建 · 2023
DLSS 3.5
DLSS 3.5 增加了光线重建，这是一种 AI 模型，旨在替代或改进光线追踪和路径追踪场景中的多个传统降噪阶段。该功能旨在产生更清晰、更稳定、噪声更少的光照结果，并在兼容游戏中受 RTX 硬件支持。
Transformer重建与帧生成 · 2025
DLSS 4
DLSS 4 引入了基于视觉变换器的超分辨率模型和多帧生成。变换器方法旨在提高稳定性并减少重影，而多帧生成在支持的 RTX 50 系列 GPU 上为每个传统渲染帧生成多个插值帧。
AI抗锯齿 · 2020
DLAA
深度学习抗锯齿使用与 DLSS 相关的 AI 抗锯齿和重建技术，同时保持游戏以原生渲染分辨率运行。它适用于优先考虑边缘质量和时间稳定性而非超分辨率带来的性能提升的用户。
品牌决策
2022
在 DLSS 3 中添加帧生成新品背景
更高保真度的光线追踪和日益苛刻的游戏工作负载创造了对额外帧率技术的需求。
采取的行动
NVIDIA 增加了基于光流辅助的中间帧生成，并将该功能限制在兼容的 RTX 40 系列硬件上。
后续影响
DLSS 既成为图像重建系统，又成为帧率生成平台，引发了关于延迟和生成帧伪影的新讨论。
2020
用 DLSS 2 取代原始方法换代背景
第一代对特定游戏训练的要求和不一致的图像质量限制了其实用性。
采取的行动
NVIDIA 发布了 DLSS 2，采用通用的时间重建，利用多帧信息和额外的渲染缓冲区。
后续影响
DLSS 支持扩展到更多游戏和引擎，使该版本成为后续 DLSS 功能的实际基础。
2018
将 DLSS 定位为 RTX 发布技术新品背景
NVIDIA 随 GeForce RTX 20 系列架构推出了其首个实时深度学习超分辨率系统。
采取的行动
该公司将 DLSS 宣传为一种降低渲染分辨率同时瞄准更高质量输出图像的方法。
后续影响
最初采用受到特定游戏训练和图像质量参差不齐的限制，迫使开发更通用的架构。
近期事件
- 2025
DLSS 4 随 RTX 50 系列首次亮相[1]
产品发布 · 产品换代
DLSS 4 为受支持的 GeForce RTX 50 系列硬件带来了基于变换器的超分辨率模型和多帧生成。
- 2023
DLSS 3.5 引入光线重建[1]
产品发布 · 产品换代
光线重建使用 AI 模型来改善光线追踪和路径追踪场景中的降噪和图像稳定性。
- 2022
DLSS 3 增加帧生成功能[1]
产品发布 · 产品换代
第三代增加了 AI 生成的中间帧，并将新功能与 GeForce RTX 40 系列 GPU 中的光流硬件绑定。
- 2020
NVIDIA 发布 DLSS 2[1]
产品发布 · 产品换代
DLSS 2 引入了一种大幅修订的时间重建方法，可跨游戏泛化，并扩大了初始发布游戏之外的采用范围。
- 2018
NVIDIA 随 GeForce RTX 20 系列推出 DLSS[1]
产品发布 · 产品换代
DLSS 作为 RTX 的核心功能推出，利用神经网络从较低分辨率的渲染中重建更高分辨率的游戏图像。
来源2 个来源
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