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Trying to Enable DLSS on Linux in Falcor...... This is What I Tried

17 December, 2024

一个研究生尝试在 Linux 的 Falcor 上强行启用 DLSS，这是他的系统产生的变化……

起因

我在使用 Falcor 提供的一个标准的 Path Tracer render graph，定义如下：

def render_graph_PathTracer():
    g = RenderGraph("PathTracer")
    PathTracer = createPass("PathTracer", {'samplesPerPixel': 1})
    g.addPass(PathTracer, "PathTracer")
    VBufferRT = createPass("VBufferRT", {'samplePattern': 'Stratified', 'sampleCount': 16, 'useAlphaTest': True})
    g.addPass(VBufferRT, "VBufferRT")
    AccumulatePass = createPass("AccumulatePass", {'enabled': True, 'precisionMode': 'Single'})
    g.addPass(AccumulatePass, "AccumulatePass")
    ToneMapper = createPass("ToneMapper", {'autoExposure': False, 'exposureCompensation': 0.0})
    g.addPass(ToneMapper, "ToneMapper")
    g.addEdge("VBufferRT.vbuffer", "PathTracer.vbuffer")
    g.addEdge("VBufferRT.viewW", "PathTracer.viewW")
    g.addEdge("VBufferRT.mvec", "PathTracer.mvec")
    g.addEdge("PathTracer.color", "AccumulatePass.input")
    g.addEdge("AccumulatePass.output", "ToneMapper.src")
    g.markOutput("ToneMapper.dst")
    return g

首先做一次 RT 得到轻量级的 V-Buffer，然后将 V-Buffer 的输出交给 PathTracer 去渲染，经由 Accumulate 积累之后最后用 ToneMapper 输出 LDR 颜色。作为一个完整的 real time path tracer，它的实现完全没有问题，但一个很重要问题是：它太慢了。每帧的时间要大约 60ms，意味着输出中只有 15-20 fps，而查看 profiler 可以得知，几乎所有的时间都花在了 PathTracer 上。

于是，我们很轻易地得到了任何游戏都会遇到的问题（和自然而然的解决方案）：光追太贵了（，于是让我们打开 DLSS 吧！）

因为 Falcor 用 Python 作为脚本的设计，改写 render graph 非常简单，只需要添加 DLSSPass 的构建

DLSSPass = createPass("DLSSPass", {'motionVectorScale': 'Relative'})
g.addPass(DLSSPass, "DLSSPass")

并且将对应的 buffer 交给 DLSSPass 即可

g.addEdge("VBufferRT.mvec", "DLSSPass.mvec")
g.addEdge("VBufferRT.depth", "DLSSPass.depth")
g.addEdge("PathTracer.color", "DLSSPass.color")
g.addEdge("DLSSPass.output", "AccumulatePass.input")

事情本应如此——但我很快发现，在编译好的 bin/Release 里，并没有 DLSSPass.so. 这是怎么回事？

排查

首先检查 CMake 的变量，FALCOR_HAS_DLSS 确实是启用的。再查看 DLSSPass/CMakeLists.txt 很快就能发现问题：

if(NOT (FALCOR_HAS_DLSS AND FALCOR_HAS_D3D12))
    return()
endif()

只有 D3D12 也启用的情况下，才能启用 DLSS，我在 Linux 环境上，自然没有这个东西——但我在 Linux 上打游戏的经验告诉我，Linux 上的 Vulkan somehow 是能启用 DLSS 的，于是看看能不能删掉这个条件让他强行编译——

答案是不能，在 DLSSPass/NGXWrapper.cpp::initializeNGX 里出现了 char * 和 wchar_t * 不能隐式转换的问题——NVIDIA 的朋友们在写代码的时候可能是只考虑了 Windows，至少这个在 linux-gcc 上是过不了编译的——先手动转换 wstring 即可解决问题。

紧接着是 DLSSPass/NGXWrapper.cpp::queryOptimalSettings 里出现了 NGX_DLSS_GET_OPTIMAL_SETTINGS 找不到的问题——翻找 DLSS 3.5 的 API Toolkit 可以发现，这个函数在 nvsdk_ngx_helpers.h 里，而 DLSSPass/NGXWrapper.cpp 只有在有 D3D12 的时候才会 include 这个头文件——手动将它 include 进来也可以解决问题。

在最后修好一切之后，我们得到了

好吧。

尾声

最后查阅 NVIDIA 的公告，他们确实从未有过 DLSS for Vulkan on Linux 的原生支持，唯一一次与 Linux 有关的公告还是在说通过 Proton 支持了 Linux.

或许是时候装 Windows 了，welcome to modern graphics :(

JS
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