DLSS или суперсэмплинг глубокого обучения - это технология Nvidia для интеллектуального апскейлинга, которая может брать изображение, отрисованное с более низким разрешением, и масштабировать его до дисплея с более высоким разрешением, что обеспечивает большую производительность, чем нативный рендеринг. Nvidia представила эту технику с первым поколением видеокарт серии RTX. DLSS - это не просто метод обычного апскейлинга или суперсэмплинга, он скорее использует ИИ для интеллектуального повышения качества изображения, которое было визуализировано с более низким разрешением, чтобы сохранить качество изображения. Теоретически это может обеспечить лучшее из обоих миров, поскольку отображаемое изображение по-прежнему будет высокого качества, а производительность также будет улучшена по сравнению с собственным рендерингом.
DLSS может даже улучшить качество изображения в Wolfenstein: Youngblood - Изображение: Nvidia
Потребность в DLSS
Так зачем нам такие причудливые методы масштабирования, чтобы добиться большей производительности? Что ж, реальность такова, что технология новых мониторов развивается намного быстрее, чем технология компонентов наших ПК. Новейшие мониторы могут обеспечивать четкое разрешение 4K с частотой обновления до 144 или даже 165 Гц. Большинство геймеров в настоящее время считают 1440p 144 Гц лучшим выбором для высококлассных игр. Для достижения такого разрешения с такой частотой обновления требуется много графической мощности. В современных играх только лучшие из лучших графических процессоров могут справиться с играми 4K 60 FPS со всеми настройками Ultra. Это означает, что если вы хотите повысить производительность, но не хотите сильно ухудшать качество изображения, вам может пригодиться метод масштабирования или суперсэмплинга DLSS.
DLSS также может быть важен для тех геймеров, которые хотят ориентироваться на разрешение 4K, но не обладают достаточными графическими возможностями для этого. Эти игроки могут обратиться к DLSS для этой задачи, так как он будет отображать игру с более низким разрешением (скажем, 1440p), а затем грамотно масштабировать его до 4K для получения четкого изображения, но все еще более высокой производительности. DLSS может оказаться весьма кстати для видеокарт RTX среднего и начального уровня и позволить пользователям играть в более высоких разрешениях с удобной частотой кадров без слишком большого ущерба для качества.
Трассировка лучей
Еще одна важная функция, которая выдвигается на передний план компьютерных игр, - это трассировка лучей в реальном времени. Nvidia объявила о поддержке трассировки лучей в своей новой серии видеокарт RTX. Raytracing - это метод рендеринга, который обеспечивает точный рендеринг светового пути в играх и других графических приложениях, что приводит к гораздо более высокой графической точности, особенно в тенях, отражениях и глобальном освещении. Хотя трассировка лучей действительно обеспечивает потрясающие визуальные эффекты, она оказывает большое влияние на производительность. Во многих играх он может снизить частоту кадров вдвое по сравнению с традиционным рендерингом. Войдите в DLSS.
Raytracing дает огромный успех в производительности - Изображение: Techspot
Используя мощь DLSS (а теперь и значительно улучшенного DLSS 2.0), геймеры с графическими картами серии RTX могут значительно снизить потери производительности, связанные с трассировкой лучей, и могут наслаждаться более точным изображением с трассировкой лучей при сохранении более высокой частоты кадров. Рецензенты и широкая публика считают этот метод чрезвычайно впечатляющим из-за того, что он может сделать трассировку лучей действительно воспроизводимой при высоком разрешении и сохраняет почти такое же качество изображения, что и изображение, визуализируемое традиционным способом. DLSS является абсолютной необходимостью для Raytracing, и Nvidia отлично поработала над разработкой и выпуском этих двух методов одновременно.
Традиционный апскейлинг
Методы апскейлинга и суперсэмплинга также существовали в прошлом. Фактически, они встроены почти в каждую современную игру и даже в панели управления как Nvidia, так и AMD. Эти методы также реализуют тот же базовый метод масштабирования, что и DLSS; они берут изображение с более низким разрешением и масштабируют его, чтобы соответствовать дисплею с более высоким разрешением. Так что же их отличает? Ответ в основном сводится к двум вещам.
- Качество вывода: Качество выходного изображения в играх с традиционным масштабированием обычно ниже, чем у DLSS. Это связано с тем, что DLSS использует AI для расчета и настройки качества изображения, чтобы минимизировать разницу между исходными и масштабированными изображениями. В традиционных методах масштабирования такой обработки нет, поэтому качество выходного изображения ниже, чем при традиционном рендеринге и DLSS.
- Хит производительности: Еще одним большим недостатком традиционной суперсэмплинга является снижение производительности по сравнению с DLSS. Это масштабирование может визуализировать изображение с более низким разрешением, но оно не обеспечивает достаточного повышения производительности, чтобы оправдать потерю качества изображения. DLSS смягчает эту проблему, обеспечивая значительный прирост производительности, сохраняя при этом качество изображения, очень близкое к исходному. Вот почему многие технические эксперты и обозреватели называют DLSS «следующим большим достижением».
Что делает DLSS уникальным
DLSS - это технология, разработанная Nvidia, мировым лидером в таких новаторских разработках, как глубокое обучение и искусственный интеллект. Понятно, что у DLSS есть несколько уловок, которые ускользают от традиционных методов масштабирования.
Апскейлинг AI
DLSS использует возможности искусственного интеллекта для интеллектуального расчета того, как визуализировать изображение с более низким разрешением, сохраняя при этом максимальное качество без изменений. Он использует возможности новых карт RTX для выполнения сложных вычислений, а затем использует эти данные для настройки окончательного изображения, чтобы оно выглядело как можно ближе к естественному рендерингу. Это чрезвычайно впечатляющая технология, которая, как мы надеемся, продолжит развиваться, поскольку многие даже назвали DLSS «будущим игр».
Цветовой тензор
Nvidia разместила на видеокартах серии RTX выделенные вычислительные ядра, известные как тензорные ядра. Эти ядра действуют как вычислительные площадки для глубокого обучения и вычислений ИИ. Эти быстрые и высокотехнологичные ядра также используются для вычислений DLSS. Технология DLSS использует функции глубокого обучения этих ядер, чтобы сохранить качество и обеспечить максимальную производительность во время игр. Однако это также означает, что DLSS ограничен только набором видеокарт RTX с ядрами Tensor и не может использоваться на более старых сериях карт GTX или картах от AMD в этом отношении.
Ядра Nvidia Tensor обрабатывают обработку, необходимую для DLSS - Изображение: Nvidia
Нет проблем с качеством изображения
Отличительной чертой DLSS является чрезвычайно впечатляющее сохранение качества. Используя традиционное масштабирование с использованием игровых меню, игроки определенно могут заметить нехватку резкости и четкости игры после ее рендеринга с более низким разрешением. Это не проблема при использовании DLSS. Хотя он визуализирует изображение с более низким разрешением (часто до 66% от исходного разрешения), результирующее масштабированное изображение намного лучше, чем то, что вы получили бы при традиционном масштабировании. Это настолько впечатляюще, что большинство игроков не могут отличить изображение, изначально визуализированное с более высоким разрешением, от изображения, масштабированного с помощью DLSS. Это революционный подвиг в играх, поскольку геймеры всегда ищут баланс между качеством и производительностью. С DLSS у них есть шанс получить и то, и другое.
DLSS не предлагает компромиссов в визуальном качестве. - Изображение: Nvidia
Значительный прирост производительности
Наиболее заметным преимуществом DLSS и, возможно, всем стимулом к его развитию является значительное повышение производительности при включении DLSS. Эта производительность объясняется тем простым фактом, что DLSS визуализирует игру с более низким разрешением, а затем масштабирует ее с помощью AI, чтобы соответствовать выходному разрешению монитора. Используя функции глубокого обучения графических карт серии RTX, DLSS может выводить изображение с качеством, которое соответствует изначально визуализированному изображению.
Управление с использованием режима качества DLSS обеспечивает гораздо лучшую производительность и качество изображения, чем собственный рендеринг - Изображение: Nvidia
Делает трассировку лучей воспроизводимой
Raytracing возникла из ниоткуда в 2018 году и внезапно стала авангардом компьютерных игр, когда Nvidia активно продвигала эту функцию и даже называла свои новые видеокарты «RTX» вместо их обычной схемы именования GTX. Хотя трассировка лучей - интересная и уникальная функция, которая действительно улучшает визуальное качество игры, игровая индустрия все еще не готова полностью перейти на рендеринг с трассировкой лучей вместо традиционного растеризованного рендеринга.
Основная причина этого - снижение производительности, связанное с Raytracing. При простом включении трассировки лучей в некоторых играх может наблюдаться потеря производительности до ПОЛОВИНЫ исходной частоты кадров. Это означает, что вы значительно снижаете производительность даже на самых высокопроизводительных видеокартах.
Именно здесь на помощь приходит DLSS. DLSS действительно может сделать эту новую функцию доступной даже в самых требовательных играх. Благодаря рендерингу изображения с более низким разрешением и последующему его масштабированию без потери визуального качества DLSS может компенсировать снижение производительности, которое обычно вызывает трассировка лучей в играх. Вот почему большинство игр, поддерживающих трассировку лучей, также имеют поддержку DLSS, поэтому их можно использовать вместе для почти идеального опыта.
Значительное повышение производительности при включении DLSS с помощью RayTracing - Изображение: Nvidia
Настраиваемые пресеты
DLSS 2.0 дальше совершенствует структуру, заложенную DLSS, и вводит более настраиваемые предустановки. Теперь пользователи могут выбирать из 3 предустановок: «Качество», «Сбалансированный» и «Производительность». Все 3 предустановки в некоторой степени улучшают производительность, а предустановка «Качество» может даже улучшить качество изображения по сравнению с собственным рендерингом! DLSS 2.0 также представила предустановку Ultra Performance для игр 8K с GeForce RTX 3090, которая фактически делает возможными игры 8K.
Новый DLSS 2.0 значительно улучшен по сравнению с первым поколением - Изображение: Nvidia
Под капотом
Nvidia объяснила механику своей технологии DLSS 2.0 на своем официальном сайте. Мы знаем, что Nvidia использует систему под названием Neural Graphics Framework или NGX, которая использует способность суперкомпьютера на базе NGX учиться и совершенствоваться в вычислениях AI. DLSS 2.0 имеет два основных входа в сеть AI:
- Изображение низкого разрешения с псевдонимом, отображаемое игровым движком
- Низкое разрешение, векторы движения из одних и тех же изображений - также генерируются игровым движком
Затем Nvidia использует процесс, известный как временная обратная связь, для «оценки» того, как будет выглядеть кадр. Затем специальный тип автоэнкодера AI берет текущий кадр с низким разрешением и предыдущий кадр с высоким разрешением, чтобы определить попиксельно, как сгенерировать текущий кадр более высокого качества. Nvidia также одновременно предпринимает шаги для улучшения понимания процесса на суперкомпьютере:
Во время процесса обучения выходное изображение сравнивается с автономно визуализированным эталонным изображением сверхвысокого качества 16K, и разница передается обратно в сеть, чтобы она могла продолжить обучение и улучшить свои результаты. Этот процесс повторяется на суперкомпьютере десятки тысяч раз, пока сеть не выдаст надежные изображения высокого качества с высоким разрешением.
После обучения сети NGX доставляет модель ИИ на ваш ПК или ноутбук с GeForce RTX через драйверы Game Ready и обновления OTA. Благодаря тензорным ядрам Тьюринга, обеспечивающим выделенную мощность искусственного интеллекта до 110 терафлопс, сеть DLSS может работать в реальном времени одновременно с интенсивной 3D-игрой. Это было просто невозможно до Тьюринга и тензорных ядер.
Служба поддержки
DLSS - относительно новая технология, которая все еще находится в зачаточном состоянии. Хотя все больше и больше игр начинают поддерживать эту функцию, все еще существует огромный каталог старых игр, которые, вероятно, никогда не будут поддерживать ее. Тем не менее, мы можем ожидать огромных инвестиций в DLSS и Raytracing в будущем, поскольку и Nvidia, и AMD теперь поддерживают эти функции (AMD должна вскоре объявить о конкуренте DLSS), а также консоли следующего поколения, PlayStation 5 и Xbox Series X.
Недавно, выпустив серию RTX 3000, Nvidia расширила свой каталог игр, поддерживающих эту функцию. DLSS 2.0 теперь входит в Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary и Bright Memory: Infinite. Другие известные игры, которые уже поддерживают DLSS 2.0, включают: Death Stranding , Гимн , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 и Wolfenstein: Youngblood.
Список игр, поддерживающих DLSS 2.0, продолжает расти - Изображение: Nvidia
Хотя эта библиотека ни в коем случае не является гигантской, следует помнить о будущем потенциале такой впечатляющей технологии, как DLSS. Благодаря значительному повышению производительности и разнообразному набору функций DLSS может стать центральным элементом игр в ближайшем будущем, особенно с революционными технологиями, такими как трассировка лучей, которые выходят на первый план. Nvidia также утверждает, что ее технология DLSS продолжает изучаться и улучшаться с помощью ИИ, что хорошо для всех компьютерных геймеров, стремящихся наслаждаться потрясающими визуальными эффектами с высокой частотой кадров.
Заключение
DLSS или Deep Learning Super Sampling - невероятно впечатляющая технология, разработанная Nvidia. Он обеспечивает значительное повышение производительности по сравнению с традиционным нативным рендерингом, при этом не ухудшая качества изображения. Это возможно благодаря обширной работе Nvidia в области ИИ и глубокого обучения.
Используя возможности видеокарт серии RTX, DLSS может обеспечить практически неотличимое качество изображения при исходном разрешении, одновременно обеспечивая большой скачок частоты кадров, что может сделать трассировку лучей и более высокие разрешения, такие как 4K, воспроизводимыми. DLSS продолжает расширять свою библиотеку поддерживаемых игр, и мы надеемся, что она продолжает улучшаться, чтобы геймеры могли наслаждаться любимыми визуальными эффектами с желаемой частотой кадров.
