Explicații despre Super Eșantionarea Deep Learning (DLSS 2.0)

DLSS sau Deep Learning Super Sampling este tehnica Nvidia pentru upscaling inteligent, care poate lua o imagine redată la o rezoluție mai mică și o poate ridica la un ecran cu rezoluție mai mare, oferind astfel mai multă performanță decât redarea nativă. Nvidia a introdus această tehnică odată cu prima generație a seriei de plăci grafice RTX. DLSS nu este doar o tehnică pentru upscaling obișnuit sau supersantionare, ci mai degrabă folosește AI pentru a crește inteligent calitatea imaginii redate la o rezoluție mai mică, pentru a păstra calitatea imaginii. Acest lucru poate, în teorie, să ofere cele mai bune din ambele lumi, deoarece imaginea afișată ar fi în continuare de înaltă calitate, în timp ce performanța va fi, de asemenea, îmbunătățită față de redarea nativă.



DLSS poate chiar îmbunătăți calitatea imaginii în Wolfenstein: Youngblood - Imagine: Nvidia

Aveți nevoie de DLSS

Deci, de ce avem nevoie de astfel de tehnici fanteziste de upscaling pentru a scoate mai multă performanță? Ei bine, realitatea este că tehnologia monitoarelor mai noi se dezvoltă într-un ritm mult mai rapid decât tehnologia componentelor PC-ului nostru. Cele mai noi monitoare pot oferi rezoluție 4K clară cu rate de reîmprospătare de până la 144 sau chiar 165Hz. În prezent, majoritatea jucătorilor consideră că 1440p 144Hz este locul potrivit pentru jocurile high-end. Conducerea acestor tipuri de rezoluții la aceste rate de reîmprospătare necesită multă putere grafică. În jocurile moderne, numai cele mai bune dintre cele mai bune GPU-uri pot fi capabile să facă față jocurilor 4K 60 FPS cu totul setat la Ultra. Aceasta înseamnă că, dacă doriți să îmbunătățiți performanța, dar nu doriți să faceți compromisuri în ceea ce privește calitatea imaginii, este posibil ca tehnica de upscaling sau supersantionare DLSS să fie utilă.



DLSS poate fi, de asemenea, important pentru acei jucători care doresc să vizeze rezoluția 4K, dar nu au puterea grafică suficientă pentru a face acest lucru. Acești jucători pot apela la DLSS pentru această sarcină, deoarece ar reda jocul la o rezoluție mai mică (să zicem 1440p) și apoi să-l îmbunătățim inteligent la 4K pentru o imagine clară, dar performanțe mai mari. DLSS poate fi destul de la îndemână mai multe plăci grafice RTX de nivel mediu și entry-level și le permite utilizatorilor să joace la rezoluții mai mari la cadre framerate confortabile, fără a compromite prea mult calitatea.



Raytracing

O altă caracteristică importantă care este împinsă în prim-planul jocurilor pe PC este Raytracing în timp real. Nvidia a anunțat suport pentru raytracing cu noua lor serie de plăci grafice RTX. Raytracing este o tehnică de redare care oferă redarea precisă a traseului luminii în jocuri și alte aplicații grafice, rezultând o fidelitate grafică mult mai mare, în special în umbre, reflexii și iluminare globală. Deși oferă unele imagini uimitoare, Raytracing are un impact mare asupra performanței. În multe jocuri, poate reduce de fapt framerate-ul în jumătate, în comparație cu redarea tradițională. Introduceți DLSS.



Raytracing vine cu un succes imens de performanță - Imagine: Techspot

Folosind puterea DLSS (și acum a mult îmbunătățitului DLSS 2.0), jucătorii cu seria de plăci grafice RTX pot atenua o mare parte din pierderile de performanță care vin cu Raytracing și se pot bucura de o imagine de raytracing cu fidelitate mai mare, păstrând în același timp o frecvență mai mare. Această tehnică este considerată extrem de impresionantă de către recenzori și publicul larg datorită faptului că poate face raytracing-ul efectiv redabil la rezoluții ridicate și păstrează aproape exact aceeași calitate a imaginii ca imaginea redată în mod tradițional. DLSS este o necesitate absolută cu Raytracing, iar Nvidia a făcut o treabă bună dezvoltând și eliberând simultan aceste două tehnici.

Upscaling tradițional

În trecut au existat și tehnici de ridicare și supra-eșantionare. De fapt, acestea sunt încorporate în aproape fiecare joc modern și chiar în panourile de control atât ale Nvidia, cât și ale AMD. Aceste tehnici implementează, de asemenea, aceeași metodă de upscaling de bază ca DLSS; au o imagine cu rezoluție mai mică și o ridică pentru a se potrivi cu un afișaj cu rezoluție mai mare. Deci, ce îi face diferiți? Răspunsul se reduce practic la două lucruri.



  • Calitatea ieșirii: Calitatea imaginii de ieșire a jocurilor tradițional upscaled este, în general, mai mică decât cea cu DLSS. Acest lucru se datorează faptului că DLSS folosește AI pentru a calcula și ajusta calitatea imaginii, astfel încât diferența dintre imaginile native și cele upscaled să poată fi redusă la minimum. Nu există o astfel de procesare în tehnicile tradiționale de upscaling, astfel încât calitatea imaginii de ieșire este mai mică decât redarea tradițională și DLSS.
  • Performanță: Un alt mare dezavantaj al supersantionării tradiționale este performanța lovită de DLSS. Această upscaling poate reda imaginea la o rezoluție mai mică, dar nu oferă aproape suficientă îmbunătățire a performanței pentru a justifica pierderea calității imaginii. DLSS atenuează această problemă oferind o creștere masivă a performanței, păstrând în același timp calitatea imaginii extrem de aproape de calitatea nativă. Acesta este motivul pentru care DLSS este etichetat ca „Următorul mare lucru” de către mulți experți și recenzori tehnologici.

Ceea ce face DLSS unic

DLSS este o tehnologie dezvoltată de Nvidia, care este liderul mondial în activități inovatoare precum Deep Learning și Inteligența artificială. Este de înțeles că DLSS are câteva trucuri în mânecă care evită tehnicile tradiționale de upscaling.

AI Usccaling

DLSS valorifică puterea AI pentru a calcula inteligent modul de redare a imaginii la o rezoluție mai mică, păstrând în același timp calitatea maximă intactă. Folosește puterea noilor plăci RTX pentru a efectua calcule complexe și apoi folosește acele date pentru a ajusta imaginea finală pentru a o face să pară cât mai aproape de redarea nativă. Aceasta este o tehnologie extrem de impresionantă pe care sperăm să o dezvolte în continuare, deoarece mulți au numit chiar DLSS drept „viitorul jocurilor”.

Culori Tensor

Nvidia a pus nuclee de procesare dedicate pe seria de plăci grafice RTX cunoscute sub numele de Tensor Cores. Aceste nuclee acționează ca site-uri de calcul pentru învățare profundă și calcule AI. Aceste nuclee rapide și extrem de avansate sunt, de asemenea, utilizate pentru calculele DLSS. Tehnologia DLSS utilizează caracteristici de învățare profundă ale acestor nuclee pentru a păstra calitatea și a oferi performanțe maxime în timpul jocurilor. Cu toate acestea, acest lucru înseamnă, de asemenea, că DLSS este limitat doar la suita RTX de plăci grafice cu nuclee Tensor și nu poate fi utilizat pe serii mai vechi de plăci GTX sau pe carduri de la AMD, de altfel.

Miezurile Tensor ale Nvidia gestionează procesarea necesară pentru DLSS - Imagine: Nvidia

Fără atingere la calitatea vizuală

Caracteristica distinctivă a DLSS este conservarea extrem de impresionantă a calității. Folosind upscaling-ul tradițional folosind meniurile jocului, jucătorii pot observa cu siguranță o lipsă de claritate și claritate a jocului după ce acesta a fost redat la o rezoluție mai mică. Aceasta este o problemă în timpul utilizării DLSS. Deși redă imaginea la o rezoluție mai mică (adesea până la 66% din rezoluția originală), imaginea upscalată rezultată este mult mai bună decât ceea ce ați obține din upscalingul tradițional. Este atât de impresionant încât majoritatea jucătorilor nu pot face diferența dintre o imagine redată nativ la rezoluția mai mare și o imagine îmbunătățită de DLSS. Aceasta este o faptă revoluționară în jocuri, deoarece jucătorii caută întotdeauna un echilibru între calitate și performanță. Cu DLSS, au șansa de a obține ambele.

DLSS nu oferă compromisuri în ceea ce privește calitatea vizuală. - Imagine: Nvidia

Câștiguri semnificative de performanță

Cel mai notabil avantaj al DLSS și, fără îndoială, întregul stimulent din spatele dezvoltării sale este creșterea semnificativă a performanței în timp ce DLSS este pornit. Această performanță vine din simplul fapt că DLSS redă jocul la o rezoluție mai mică, apoi îl modernizează utilizând AI pentru a se potrivi cu rezoluția de ieșire a monitorului. Folosind caracteristicile de învățare profundă ale seriei de plăci grafice RTX, DLSS poate reda imaginea într-o calitate care se potrivește cu imaginea redată nativ.

Controlul utilizând modul de calitate DLSS oferă o performanță și o calitate a imaginii mult mai bune decât redarea nativă - Imagine: Nvidia

Face Raytracing redat

Raytracing a apărut de nicăieri în 2018 și a devenit brusc avangarda jocurilor pe PC, Nvidia împingând această caracteristică puternic și chiar marcând noile lor plăci grafice drept „RTX” în loc de schema lor obișnuită de denumire GTX. În timp ce Raytracing este o caracteristică interesantă și unică care crește calitatea vizuală a jocului, industria jocurilor nu este încă pregătită să treacă complet la redarea raytraced față de redarea tradițională rasterizată.

Un motiv important pentru aceasta este succesul de performanță care vine cu Raytracing. Prin simpla activare a Raytracing-ului, unele jocuri pot experimenta pierderi de performanță de până la JUMATATE ale cadrului original. Aceasta înseamnă că compromiteți semnificativ performanța chiar și pe cele mai performante plăci grafice.

Aici intervine DLSS. DLSS poate face ca această nouă caracteristică să poată fi redată chiar și în cele mai exigente jocuri. Prin redarea imaginii la o rezoluție mai mică și ulterior mărirea acesteia fără nicio pierdere a calității vizuale, DLSS poate compensa performanța pe care Raytracing o aduce în mod normal jocurilor. Acesta este motivul pentru care majoritatea jocurilor care acceptă Raytracing au și suport pentru DLSS, astfel încât să poată fi utilizate împreună pentru o experiență aproape perfectă.

Performanță semnificativă câștigă în control atunci când DLSS este pornit cu RayTracing - Imagine: Nvidia

Presetări personalizabile

DLSS 2.0 îmbunătățește și mai mult cadrul stabilit de DLSS și introduce mai multe presetări personalizabile. Acum utilizatorii pot alege dintre 3 presetări numite Calitate, echilibrat și performanță. Toate cele 3 presetări îmbunătățesc performanța în anumite moduri, în timp ce presetarea de calitate poate îmbunătăți chiar și calitatea imaginii față de redarea nativă! DLSS 2.0 a introdus acum o presetare Ultra Performance pentru jocurile de 8K cu GeForce RTX 3090 care face posibilă jocurile de 8K.

Noul DLSS 2.0 se îmbunătățește masiv în prima generație - Imagine: Nvidia

Sub capotă

Nvidia a explicat mecanica din spatele tehnologiei sale DLSS 2.0 pe site-ul său oficial. Știm că Nvidia folosește un sistem numit Neural Graphics Framework sau NGX, care folosește capacitatea unui supercomputer alimentat cu NGX de a învăța și de a se îmbunătăți la calculele AI. DLSS 2.0 are două intrări principale în rețeaua AI:

  • Imagini aliasate cu rezoluție redusă redate de motorul de joc
  • Rezoluție redusă, vectori de mișcare din aceleași imagini - generate și de motorul jocului

Nvidia folosește apoi un proces cunoscut sub numele de feedback temporal pentru a „estima” cum va arăta cadrul. Apoi, un tip special de autoencoder AI ia cadrul curent cu rezoluție scăzută și cadrul anterior cu rezoluție înaltă pentru a determina pixel cu pixel cum să genereze un cadru curent de calitate superioară. De asemenea, Nvidia ia simultan măsuri pentru a îmbunătăți înțelegerea procesului de către supercomputer:

În timpul procesului de instruire, imaginea de ieșire este comparată cu o imagine de referință redată offline, de înaltă calitate de 16K, iar diferența este comunicată înapoi în rețea, astfel încât să poată continua să învețe și să-și îmbunătățească rezultatele. Acest proces se repetă de zeci de mii de ori pe supercomputer până când rețeaua produce în mod fiabil imagini de înaltă rezoluție și de înaltă calitate.

Odată ce rețeaua este pregătită, NGX livrează modelul AI către computerul sau laptopul dvs. GeForce RTX prin Game Ready Drivers și actualizări OTA. Cu Turing's Tores Cores care oferă până la 110 teraflopuri de putere AI dedicată, rețeaua DLSS poate fi rulată în timp real simultan cu un joc 3D intensiv. Acest lucru pur și simplu nu a fost posibil înainte de Turing și Tensor Cores.

A sustine

DLSS este o tehnologie relativ nouă, care este încă la început. În timp ce din ce în ce mai multe jocuri încep să sprijine această caracteristică, există încă un catalog imens de jocuri mai vechi care probabil nu o vor suporta niciodată. Cu toate acestea, ne putem aștepta la investiții uriașe în DLSS și Raytracing, deoarece atât Nvidia, cât și AMD au acum suport pentru aceste caracteristici (AMD ar trebui să anunțe în curând un competitor DLSS), precum și consolele de ultimă generație, PlayStation 5 și Xbox Series X.

Recent, odată cu lansarea seriei RTX 3000, Nvidia și-a extins catalogul de jocuri care acceptă această caracteristică. DLSS 2.0 vine acum la Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary și Bright Memory: Infinite. Alte titluri notabile care au deja suport pentru DLSS 2.0 includ Death Stranding , Imn , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 și Wolfenstein: Youngblood.

Lista jocurilor care acceptă DLSS 2.0 continuă să crească - Imagine: Nvidia

În timp ce această bibliotecă nu este în niciun caz gigantică, ar trebui să ținem cont de potențialul viitor al unei tehnologii la fel de impresionante ca DLSS. Cu îmbunătățirea sa masivă a performanțelor și setul de caracteristici diverse, DLSS poate fi piesa centrală a jocurilor în viitorul apropiat, în special cu tehnologii inovatoare, cum ar fi Raytracing care se îndreaptă spre prim-plan. Nvidia susține, de asemenea, că tehnologia sa DLSS continuă să învețe și să se îmbunătățească prin AI, ceea ce este un lucru bun pentru toți jucătorii de PC dornici să se bucure de imagini uimitoare la frecvențe mari.

Concluzie

DLSS sau Deep Learning Super Sampling este o tehnologie incredibil de impresionantă dezvoltată de Nvidia. Oferă o îmbunătățire semnificativă a performanței față de randarea tradițională nativă, fără a compromite deloc calitatea imaginii. Acest lucru este posibil prin munca extinsă în domeniile AI și învățarea profundă de către Nvidia.

Profitând de puterea seriei de plăci grafice RTX, DLSS poate oferi o calitate a imaginii aproape nedistinguibilă la rezoluția nativă, oferind în același timp o deficiență mare de framerate care poate face ca Raytracing-ul și rezoluțiile mai mari, precum 4K să fie redate. DLSS continuă să-și extindă biblioteca de jocuri acceptate și sperăm că va continua să se îmbunătățească și pentru ca jucătorii să se poată bucura de imaginile pe care le iubesc la cadrele dorite.