DLSS lub Deep Learning Super Sampling to technika firmy Nvidia służąca do inteligentnego skalowania w górę, która może pobierać obraz renderowany w niższej rozdzielczości i przeskalować go do wyświetlacza o wyższej rozdzielczości, zapewniając w ten sposób większą wydajność niż renderowanie natywne. Nvidia wprowadziła tę technikę w pierwszej generacji kart graficznych z serii RTX. DLSS to nie tylko technika zwykłego skalowania w górę lub supersamplingu, ale wykorzystuje sztuczną inteligencję do inteligentnego podnoszenia jakości obrazu, który został wyrenderowany w niższej rozdzielczości, aby zachować jakość obrazu. Może to teoretycznie zapewnić to, co najlepsze z obu światów, ponieważ wyświetlany obraz nadal będzie wysokiej jakości, a wydajność zostanie również poprawiona w porównaniu z renderowaniem natywnym.
DLSS może nawet poprawić jakość obrazu w Wolfenstein: Youngblood - Image: Nvidia
Potrzeba DLSS
Dlaczego więc potrzebujemy tak wymyślnych technik skalowania, aby wycisnąć więcej wydajności? Cóż, rzeczywistość jest taka, że technologia nowszych monitorów rozwija się znacznie szybciej niż technologia komponentów naszych komputerów PC. Najnowsze monitory zapewniają wyraźną rozdzielczość 4K z częstotliwościami odświeżania do 144 lub nawet 165 Hz. Większość graczy uważa obecnie, że 1440p 144 Hz to idealne miejsce dla zaawansowanych gier. Obsługa tego rodzaju rozdzielczości przy tych częstotliwościach odświeżania wymaga dużej mocy graficznej. W nowoczesnych grach tylko najlepsze z najlepszych procesorów graficznych mogą obsługiwać gry 4K 60 FPS przy ustawieniu Ultra. Oznacza to, że jeśli chcesz poprawić wydajność, ale nie chcesz zbytnio rezygnować z jakości obrazu, przydatna może być technika zwiększania skali lub supersamplingu DLSS.
DLSS może być również ważne dla tych graczy, którzy chcą kierować się rozdzielczością 4K, ale nie mają wystarczającej mocy graficznej, aby to zrobić. Ci gracze mogą skorzystać z DLSS w tym zadaniu, ponieważ renderowałby grę w niższej rozdzielczości (powiedzmy 1440p), a następnie inteligentnie przeskalowałby ją do 4K, aby uzyskać wyraźny obraz, ale wciąż wyższą wydajność. DLSS może przydać się w bardziej przydatnych kartach graficznych RTX klasy średniej i podstawowej i umożliwia użytkownikom granie w wyższych rozdzielczościach z wygodną liczbą klatek na sekundę bez zbytniego obniżania jakości.
Śledzenie promieni
Kolejną ważną funkcją, która jest wysuwana na pierwszy plan w grach komputerowych, jest Raytracing w czasie rzeczywistym. Nvidia ogłosiła obsługę ray tracingu w nowej serii kart graficznych RTX. Raytracing to technika renderowania, która zapewnia dokładne renderowanie ścieżki światła w grach i innych aplikacjach graficznych, co skutkuje znacznie wyższą wiernością grafiki, zwłaszcza w przypadku cieni, odbić i globalnego oświetlenia. Chociaż zapewnia niesamowite efekty wizualne, Raytracing ma duży wpływ na wydajność. W wielu grach może faktycznie zmniejszyć liczbę klatek na sekundę o połowę w porównaniu z tradycyjnym renderowaniem. Wprowadź DLSS.
Raytracing ma ogromny hit wydajnościowy - Zdjęcie: Techspot
Korzystanie z mocy DLSS (a teraz znacznie ulepszonego DLSS 2.0) z kartami graficznymi z serii RTX może złagodzić znaczną utratę wydajności związaną z raytracingu i może cieszyć się wyższą wiernością obrazu po ray tracingu, zachowując jednocześnie wyższą liczbę klatek na sekundę. Ta technika jest uważana za niezwykle imponującą przez recenzentów i opinię publiczną ze względu na fakt, że raytracing może być faktycznie odtwarzany w wysokich rozdzielczościach i zachowuje prawie dokładnie taką samą jakość obrazu, jak tradycyjnie renderowany obraz. DLSS jest absolutną koniecznością w przypadku ray tracingu, a Nvidia wykonała dobrą robotę, opracowując i wypuszczając te dwie techniki jednocześnie.
Tradycyjne skalowanie w górę
Techniki upscalowania i supersamplingu istniały również w przeszłości. W rzeczywistości są one wbudowane w prawie każdą nowoczesną grę, a nawet panele sterowania zarówno Nvidii, jak i AMD. Techniki te również implementują tę samą podstawową metodę skalowania w górę, co DLSS; pobierają obraz o niższej rozdzielczości i zwiększają go, aby pasował do wyświetlacza o wyższej rozdzielczości. Więc co je wyróżnia? Zasadniczo odpowiedź sprowadza się do dwóch rzeczy.
- Jakość wyjściowa: Jakość obrazu wyjściowego w grach o tradycyjnym zwiększaniu rozdzielczości jest generalnie niższa niż w przypadku DLSS. Dzieje się tak, ponieważ DLSS wykorzystuje sztuczną inteligencję do obliczania i dostosowywania jakości obrazu, aby zminimalizować różnicę między obrazami natywnymi i przeskalowanymi. Nie ma takiego przetwarzania w tradycyjnych technikach skalowania w górę, więc jakość obrazu wyjściowego jest niższa niż zarówno w przypadku tradycyjnego renderowania, jak i DLSS.
- Hit wydajnościowy: Inną dużą wadą tradycyjnego supersamplingu jest spadek wydajności w porównaniu z DLSS. To skalowanie w górę może renderować obraz w niższej rozdzielczości, ale nie zapewnia dostatecznej poprawy wydajności, aby uzasadnić utratę jakości obrazu. DLSS łagodzi ten problem, zapewniając ogromny wzrost wydajności, jednocześnie zachowując jakość obrazu bardzo zbliżoną do jakości natywnej. Dlatego wielu ekspertów technicznych i recenzentów określa DLSS jako „kolejna wielka rzecz”.
Co sprawia, że DLSS jest wyjątkowe
DLSS to technologia opracowana przez firmę Nvidia, która jest światowym liderem w przełomowych pracach, takich jak głębokie uczenie się i sztuczna inteligencja. Jest zrozumiałe, że DLSS ma kilka sztuczek w rękawie, które wymykają się tradycyjnym technikom skalowania.
Upscaling AI
DLSS wykorzystuje moc sztucznej inteligencji do inteligentnego obliczania sposobu renderowania obrazu w niższej rozdzielczości przy zachowaniu maksymalnej jakości. Wykorzystuje moc nowych kart RTX do wykonywania złożonych obliczeń, a następnie wykorzystuje te dane do dostosowania ostatecznego obrazu, aby wyglądał jak najbardziej zbliżony do natywnego renderowania. Jest to niezwykle imponująca technologia, która, mamy nadzieję, będzie się dalej rozwijać, ponieważ wielu nawet określiło DLSS jako „przyszłość gier”.
Kolory Tensor
Nvidia umieściła dedykowane rdzenie przetwarzające w serii kart graficznych RTX, które są znane jako rdzenie Tensor. Rdzenie te pełnią rolę witryn obliczeniowych do głębokiego uczenia i obliczeń AI. Te szybkie i wysoce zaawansowane rdzenie są również używane do obliczeń DLSS. Technologia DLSS wykorzystuje funkcje głębokiego uczenia tych rdzeni w celu zachowania jakości i zapewnienia maksymalnej wydajności podczas grania. Oznacza to jednak również, że DLSS jest ograniczone tylko do zestawu kart graficznych RTX z rdzeniami Tensor i nie może być używane na starszych seriach kart GTX lub kartach AMD w tym zakresie.
Rdzenie Tensor firmy Nvidia obsługują przetwarzanie wymagane przez DLSS - Zdjęcie: Nvidia
Brak wpływu na jakość wizualną
Cechą charakterystyczną DLSS jest niezwykle imponująca ochrona jakości. Używając tradycyjnego skalowania za pomocą menu gry, gracze z pewnością mogą zauważyć brak ostrości i wyrazistości gry po wyrenderowaniu jej w niższej rozdzielczości. Nie stanowi to problemu podczas korzystania z DLSS. Chociaż renderuje obraz w niższej rozdzielczości (często aż 66% oryginalnej rozdzielczości), wynikowy przeskalowany obraz jest znacznie lepszy niż to, co można uzyskać z tradycyjnego skalowania. Jest tak imponujący, że większość graczy nie jest w stanie odróżnić obrazu renderowanego natywnie w wyższej rozdzielczości, a obrazem przeskalowanym przez DLSS. To przełomowy wyczyn w grach, ponieważ gracze zawsze szukają równowagi między jakością a wydajnością. Dzięki DLSS mają szansę uzyskać jedno i drugie.
DLSS nie oferuje kompromisów w jakości wizualnej. - Obraz: Nvidia
Znaczący wzrost wydajności
Najbardziej zauważalną zaletą DLSS i prawdopodobnie całym bodźcem stojącym za jego rozwojem jest znaczny wzrost wydajności, gdy DLSS jest włączony. Ta wydajność wynika z prostego faktu, że DLSS renderuje grę w niższej rozdzielczości, a następnie skaluje ją w górę za pomocą sztucznej inteligencji, aby dopasować ją do rozdzielczości wyjściowej monitora. Korzystając z funkcji głębokiego uczenia kart graficznych z serii RTX, DLSS może wyświetlać obraz w jakości dopasowanej do natywnie renderowanego obrazu.
Sterowanie za pomocą trybu jakości DLSS zapewnia znacznie lepszą wydajność i jakość obrazu niż natywne renderowanie - Image: Nvidia
Sprawia, że Raytracing jest odtwarzalny
Raytracing pojawił się znikąd w 2018 roku i nagle stał się liderem gier komputerowych, a Nvidia mocno naciskała na tę funkcję, a nawet oznaczała swoje nowe karty graficzne jako „RTX” zamiast zwykłego schematu nazewnictwa GTX. Chociaż Raytracing jest interesującą i unikalną funkcją, która podnosi jakość wizualną gry, branża gier wciąż nie jest jeszcze gotowa na całkowite przejście na renderowanie raytrace zamiast tradycyjnego renderowania rasteryzowanego.
Głównym tego powodem jest hit wydajnościowy, który zapewnia Raytracing. Po prostu włączając Raytracing, w niektórych grach może wystąpić spadek wydajności nawet o połowę pierwotnej szybkości klatek. Oznacza to, że obniżasz wydajność nawet w przypadku najbardziej zaawansowanych kart graficznych.
W tym miejscu pojawia się DLSS. DLSS może faktycznie sprawić, że ta nowa funkcja będzie dostępna nawet w najbardziej wymagających grach. Renderując obraz w niższej rozdzielczości, a następnie skalując go w górę bez utraty jakości wizualnej, DLSS może zrekompensować uderzenie w wydajność, które Raytracing zwykle wnosi do gier. Dlatego większość gier obsługujących Raytracing obsługuje również DLSS, dzięki czemu można ich używać razem, zapewniając niemal doskonałe wrażenia.
Znaczący wzrost wydajności w kontroli po włączeniu DLSS z funkcją RayTracing - Zdjęcie: Nvidia
Konfigurowalne ustawienia wstępne
DLSS 2.0 dodatkowo ulepsza strukturę stworzoną przez DLSS i wprowadza bardziej konfigurowalne ustawienia wstępne. Teraz użytkownicy mogą wybierać spośród 3 ustawień wstępnych o nazwie Jakość, Zrównoważony i Wydajność. Wszystkie 3 ustawienia wstępne pod pewnymi względami poprawiają wydajność, a ustawienie wstępne Jakość może nawet poprawić jakość obrazu w porównaniu z renderowaniem natywnym! DLSS 2.0 wprowadził teraz również ustawienie wstępne Ultra Performance dla gier 8K na karcie GeForce RTX 3090, które faktycznie umożliwia gry w 8K.
Nowy DLSS 2.0 znacznie się poprawia w porównaniu z pierwszą generacją - Image: Nvidia
Pod maską
Nvidia wyjaśniła mechanikę stojącą za technologią DLSS 2.0 na swojej oficjalnej stronie internetowej. Wiemy, że Nvidia używa systemu zwanego Neural Graphics Framework lub NGX, który wykorzystuje zdolność superkomputera napędzanego NGX do uczenia się i doskonalenia obliczeń AI. DLSS 2.0 ma dwa podstawowe wejścia do sieci AI:
- Obrazy o niskiej rozdzielczości, z aliasami renderowane przez silnik gry
- Niska rozdzielczość, wektory ruchu z tych samych obrazów - również generowane przez silnik gry
Następnie Nvidia wykorzystuje proces zwany czasową informacją zwrotną, aby „oszacować” wygląd ramki. Następnie specjalny typ autoenkodera AI pobiera bieżącą klatkę o niskiej rozdzielczości i poprzednią klatkę o wysokiej rozdzielczości, aby określić na podstawie piksela po pikselu, jak wygenerować bieżącą klatkę o wyższej jakości. Nvidia jednocześnie podejmuje kroki w celu lepszego zrozumienia procesu przez superkomputer:
Podczas procesu uczenia obraz wyjściowy jest porównywany z renderowanym w trybie offline obrazem referencyjnym 16K o ultra wysokiej jakości, a różnica jest przesyłana z powrotem do sieci, dzięki czemu może on dalej uczyć się i poprawiać swoje wyniki. Proces ten jest powtarzany dziesiątki tysięcy razy na superkomputerze, aż sieć niezawodnie generuje obrazy o wysokiej jakości i rozdzielczości.
Po przeszkoleniu sieci NGX dostarcza model AI do komputera PC lub laptopa z układem GeForce RTX za pośrednictwem sterowników Game Ready i aktualizacji OTA. Dzięki rdzeniom Turinga, które zapewniają do 110 teraflopów dedykowanej mocy AI, sieć DLSS może działać w czasie rzeczywistym jednocześnie z intensywną grą 3D. To po prostu nie było możliwe przed rdzeniami Turing i Tensor.
Wsparcie
DLSS to stosunkowo nowa technologia, która wciąż jest w powijakach. Chociaż coraz więcej gier zaczyna obsługiwać tę funkcję, wciąż istnieje ogromny katalog starszych gier, które prawdopodobnie nigdy jej nie będą obsługiwać. Możemy jednak spodziewać się ogromnych inwestycji w DLSS i Raytracing, ponieważ zarówno Nvidia, jak i AMD mają teraz wsparcie dla tych funkcji (AMD ma wkrótce ogłosić konkurenta DLSS), a także konsole nowej generacji, PlayStation 5 i Xbox Series X.
Niedawno, wraz z wydaniem serii RTX 3000, Nvidia rozszerzyła swój katalog gier obsługujących tę funkcję. DLSS 2.0 wkracza teraz do Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary i Bright Memory: Infinite. Inne godne uwagi tytuły, które już obsługują DLSS 2.0, obejmują Death Stranding , Hymn , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 i Wolfenstein: Youngblood.
Lista gier obsługujących DLSS 2.0 wciąż rośnie - Image: Nvidia
Chociaż ta biblioteka nie jest w żaden sposób gigantyczna, należy pamiętać o przyszłym potencjale technologii tak imponującej jak DLSS. Dzięki ogromnej poprawie wydajności i zróżnicowanemu zestawowi funkcji, DLSS może stać się centralnym punktem gier w najbliższej przyszłości, szczególnie w przypadku przełomowych technologii, takich jak Raytracing, wysuwających się na pierwszy plan. Nvidia twierdzi również, że jej technologia DLSS wciąż się uczy i ulepsza dzięki sztucznej inteligencji, co jest dobrą rzeczą dla wszystkich graczy komputerowych, którzy chcą cieszyć się oszałamiającymi efektami wizualnymi przy wysokiej liczbie klatek na sekundę.
Wniosek
DLSS lub Deep Learning Super Sampling to niesamowicie imponująca technologia opracowana przez firmę Nvidia. Zapewnia znaczną poprawę wydajności w porównaniu z tradycyjnym renderowaniem natywnym, bez uszczerbku dla jakości obrazu. Jest to możliwe dzięki szeroko zakrojonym pracom w dziedzinie sztucznej inteligencji i głębokiego uczenia firmy Nvidia.
Wykorzystując moc kart graficznych z serii RTX, DLSS może zapewnić niemal nieodróżnialną jakość obrazu w natywnej rozdzielczości, zapewniając jednocześnie duży wzrost liczby klatek na sekundę, który może sprawić, że Raytracing i wyższe rozdzielczości, takie jak 4K, będą odtwarzalne. DLSS nieustannie poszerza swoją bibliotekę obsługiwanych gier i mamy nadzieję, że będzie się ona dalej rozwijać, aby gracze mogli cieszyć się ulubioną grafiką przy żądanej liczbie klatek na sekundę.
