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极术小姐姐 · 5月22日

Arm 精锐超级分辨率技术,革新分辨率提升的最佳拍档!

去年夏天,Arm 推出了 Arm 精锐超级分辨率技术 (Arm Accuracy Super Resolution, Arm ASR) 的早期采用计划,这是一项从 AMD 超级分辨率锐画技术 2 v2.2.2 衍生而来的移动端优化时域类分辨率提升技术。Arm ASR 在此基础上进行了多项针对性优化,能够更好地适应资源受限的手游环境。

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超级分辨率技术以较低分辨率进行帧渲染,使用着色器分辨率提升技术来重建帧在原生分辨率下的呈现效果。这种技术不仅显著提升了移动端设备的性能,还大幅延长了电池续航时间。

今年的游戏开发者大会 (GDC 2025) 上,Arm 通过开源体验套件提供 Arm ASR。套件包括虚幻引擎 (Unreal Engine) 插件,以及可集成到自定义引擎的通用库,今年晚些时候还将推出 Unity 插件。借助 Arm ASR,开发者可以轻松提高每秒帧数、增强画面质量并防止因过热而导致的性能限制,从而获得更流畅、更持久的游戏体验。

欢迎浏览《“漫”谈 Arm 技术  |  拯救游戏体验性能瓶颈的秘密是?》,了解技术概况。

Arm 还发布了 Learning Path 教程,详细介绍了如何安装和使用 Arm ASR。

Learning Path 教程:

https://learn.arm.com/learnin...

什么是超级分辨率?

超级分辨率(下文简称“超分”)的关键在于以更少资源实现更优效果,在保持现有质量水平的同时提升性能。超分技术并非以目标分辨率进行帧渲染,而是以较低分辨率渲染整个帧。然后使用着色器分辨率提升技术来重建帧在原生分辨率下的呈现效果。

开发者可以掌控使用的超分级别。例如,如果每个维度的分辨率提升比例为 1.5 倍,目标分辨率为 1080p,则意味着开发者需要完成的工作量约为原来的 45%;如果分辨率提升比例为 2 倍,则工作量可进一步降至原来的 25%。由此可见,这项强大的工具尤其适合移动端设备,因为在移动端设备中,带宽的使用会对性能和电池续航时间有显著影响。

很重要的一点是,开发者务必要了解内容所涉及的工作负载,以及这些工作负载如何随着分辨率的变化而扩展。例如,将 Arm ASR 应用于 CPU 受限的内容,虽然不会立即提高帧率,但可以减轻 GPU 的负担,从而节省电池消耗。同样,对于几何图形受限的内容,虽然性能提升可能有限,但可以显著节省带宽。一般来说,在那些运用了高质量特性,对日常使用的智能手机性能具有性能考验的游戏中,Arm ASR 最为有效。

灵活控制

开发者使用以下设置来控制 Arm ASR 在游戏中的应用方式:

  • 分辨率提升比例。例如,如果值设为 50.0,则表示 Arm ASR 将帧分辨率提升到原来的 2 倍。
  • 使用 Arm ASR 自带的自动曝光功能,或沿用引擎的自动曝光值。
  • 强对比度自适应锐化滤波器,可用于锐化输出的图像。
  • 着色器质量预设:

    • 质量 – 适度应用 Arm ASR,以保证质量。
    • 性能 – 更激进地应用 Arm ASR,以提高性能。
    • 平衡 – Arm ASR 的应用兼顾质量和性能。

将 Arm ASR 应用于《Mori 林间鼯语》演示

Arm 始终密切关注图形和移动端内容的未来发展趋势,这有助于预测生态系统的需求,确保 Arm GPU 能够为图形创作者提供理想体验。

Arm 携手 OEM、游戏引擎厂商(如 Epic Games),并直接与游戏开发者合作。通过倾听来自各方的反馈,并根据这些反馈制作高端演示,Arm 助力充分发挥最新移动端设备的性能潜力。

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《Mori 林间鼯语》是一款 Arm 内部演示,使用虚幻引擎 5.4 开发。它采用了实验性的高端移动端渲染器(也称 SM5 渲染器),可在移动端设备上实现媲美游戏主机的图形效果。该演示项目包括:

  • 高于平均水平的几何预算,用于对 GPU 进行轻度压力测试;
  • 使用 PBR 着色技术更精确地渲染照明效果;
  • 在后处理中使用光晕、运动模糊和景深效果;
  • 虚幻引擎的物理光柱和体积雾等大气效果;
  • Lumen 及其 2 个变体(软件和硬件光线跟踪),用于全局光照和反射。

以上特性充分发挥了最新 GPU 的性能,同时确保画面质量不受影响,因此这个演示项目非常适合使用 Arm ASR 进行优化。

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从演示视频中可以看到,应用 Arm ASR 后的画面质量与原始场景几乎一致,但渲染分辨率只有原来的 1/4。这需要使用 Arm ASR 进行每维度 2 倍分辨率提升。在某些场景中,我们可以看到使用 Arm ASR 还能够提升画面质量,尤其是在渲染较薄的几何体时。

性能分析

由于每种内容各不相同,因此在评估任何分辨率提升技术的效果时,进行性能分析至关重要。在此,推荐使用免费的性能分析工具套件 Arm Performance Studio。这些工具能够帮助开发者评估内容在所连接的设备上的运行表现,并提供详尽的图表和数据,助力识别性能瓶颈。

在该场景的性能分析中,使用了搭载 Arm Immortalis-G720 GPU 的最新设备。该设备的目标分辨率为 2800x1260。以全分辨率渲染时,基本帧率为 19 FPS,并通过使用 Arm ASR 进行了以下分辨率提升:

  • 630p -> 1260p,2 倍分辨率提升
  • 741p -> 1260p,1.7 倍分辨率提升
  • 840p -> 1260p,1.5 倍分辨率提升

使用 1.5 倍分辨率提升时,性能提升 17%;使用 1.7 倍分辨率提升时,性能提升 33%;使用 2 倍分辨率提升时,性能提升高达 87%。启用 Arm ASR 后,该场景的帧率从 19 FPS 提高到 36 FPS。

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即刻获取 Arm ASR

Arm ASR 体验套件集成了多种资源,旨在帮助开发者轻松体验这项技术,以便评估并充分发挥其优势。套件中的资源包括:

此项技术的源代码,使开发者能够全面掌握,并可根据自己的需要进行提升。

教程和示例材料,指导开发者集成这项技术,并进行技术评估。

虚幻引擎插件(今年晚些时候还将推出其他游戏引擎插件)。

Arm ASR 体验套件在基于 MIT 的许可协议下,现已完全开源。点击阅读原文,即刻获取 Arm ASR!

END

作者:Arm 战略与生态部高级产品经理 Lisa Sheckleford
文章来源:Arm社区

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