Когда они были запущены в 2018 году, поколение графических процессоров Nvidia Turing представило некоторые интересные новые функции для геймеров во всем мире. Трассировку лучей проще всего понять, но суперсэмплинг глубокого обучения, или DLSS, немного более туманный.

Даже если это сложнее для понимания, DLSS - одна из самых важных графических функций Nvidia, предлагающая более высокую частоту кадров и разрешение при меньшем потреблении ресурсов графического процессора. Чтобы помочь вам понять, как это работает, вот наше руководство по всему, что вам нужно знать о технологии RTX DLSS от Nvidia, чтобы вы могли решить, является ли это достаточной причиной для перехода на новый графический процессор серии RTX 30.

Что такое DLSS?

Суперсэмплинг глубокого обучения использует искусственный интеллект и машинное обучение для создания изображения, которое выглядит как изображение с более высоким разрешением, без накладных расходов на рендеринг. Алгоритм Nvidia учится на десятках тысяч визуализированных последовательностей изображений, созданных с помощью суперкомпьютера. Это тренирует алгоритм, чтобы он мог создавать такие же красивые изображения, но при этом не требуя, чтобы видеокарта работала так усердно.

DLSS также включает в себя более традиционные методы украшения, такие как сглаживание, для создания конечного изображения, которое выглядит так, как будто оно было визуализировано с гораздо более высоким разрешением и уровнем детализации, без ущерба для частоты кадров.

Все это возможно благодаря ядрам Nvidia Tensor, которые доступны только в графических процессорах RTX (за пределами решений для центров обработки данных, таких как Nvidia A100). Хотя графические процессоры серии RTX 20 имеют внутри тензорные ядра, RTX 3070, 3080 и 3090 поставляются с тензорными ядрами второго поколения Nvidia, которые обеспечивают более высокую производительность на ядро.

Хотя изначально он запускался с небольшой конкуренцией, другие методы повышения резкости от AMD и самой Nvidia теперь конкурируют с DLSS за умение делиться мыслями и эффективное использование в 2020 году - даже если они не работают одинаково.

Что на самом деле делает DLSS?

DLSS - это конечный результат исчерпывающего процесса обучения алгоритму искусственного интеллекта Nvidia созданию более привлекательных игр. После воспроизведения игры в более низком разрешении DLSS выводит информацию из своей базы знаний по обучению изображений в сверхвысоком разрешении, чтобы сгенерировать изображение, которое все еще выглядит так, как будто оно работало с более высоким разрешением. Идея состоит в том, чтобы игры, отображаемые с разрешением 1440p, выглядели так, как будто они работают с разрешением 4K, или игры с разрешением 1080p - как с разрешением 1440p. DLSS 2.0 предлагает 4-кратное разрешение, что позволяет отображать игры с разрешением 1080p и выводить их с разрешением 4K.

Более традиционные методы сверхвысокого разрешения могут привести к артефактам и ошибкам в конечном изображении, но DLSS предназначен для работы с этими ошибками, чтобы создавать еще более красивое изображение. Он все еще оптимизируется, и Nvidia утверждает, что DLSS будет продолжать улучшаться в ближайшие месяцы и годы, но при правильных обстоятельствах он может обеспечить существенное повышение производительности, не влияя на внешний вид игры.

Где ранние игры DLSS любят Последняя фантазия XV обеспечили скромное улучшение частоты кадров - всего от 5 до 15 кадров в секунду, в более поздних выпусках были отмечены гораздо большие улучшения. С такими играми, как Доставьте нам Луну и Wolfenstein: Youngblood, Nvidia представила новый движок AI для DLSS, который, как нам сказали, улучшает качество изображения, особенно при более низких разрешениях, таких как 1080p, и может увеличивать частоту кадров в некоторых случаях более чем на 50%.

Существуют также новые режимы настройки качества, которые пользователи DLSS могут выбирать, выбирая между производительностью, сбалансированностью и качеством, каждый из которых фокусирует мощность тензорного ядра графического процессора RTX на другом аспекте DLSS.

Как работает DLSS?

DLSS заставляет игру визуализироваться с более низким разрешением (обычно 1440p), а затем использует свой обученный алгоритм AI, чтобы сделать вывод, как бы он выглядел, если бы он был отрисован с более высоким разрешением (обычно 4K). Это достигается за счет использования некоторых эффектов сглаживания (вероятно, собственного TAA Nvidia) и некоторого автоматического повышения резкости. Визуальные артефакты, которые не будут присутствовать при более высоком разрешении, также сглаживаются и даже используются для определения деталей, которые должны присутствовать в изображении.

Так как Eurogamer объясняет, алгоритм искусственного интеллекта обучен смотреть на определенные игры в чрезвычайно высоком разрешении (предположительно, суперсэмплинг 64x) и сокращен до размера всего в несколько мегабайт, прежде чем быть добавленным в последние выпуски драйверов Nvidia и сделанным доступным для геймеров по всему миру. Мир. Первоначально Nvidia приходилось проходить этот процесс для каждой отдельной игры. Теперь, с DLSS 2.0, Nvidia предоставляет общее решение, поэтому модель ИИ больше не нужно обучать для каждой игры.

По сути, DLSS - это версия технологии Ansel для улучшения снимков экрана от Nvidia в реальном времени. Он визуализирует изображение с более низким разрешением для повышения производительности, а затем применяет различные эффекты, чтобы обеспечить относительно сопоставимый общий эффект с повышением разрешения.

Конечный результат может быть неоднозначным, но в целом он приводит к более высокой частоте кадров без существенной потери визуальной точности. Nvidia утверждает, что частота кадров может улучшиться на 75% в Remedy Entertainment. Контроль при использовании как DLSS, так и трассировки лучей. Обычно он менее выражен, чем это, и не все поклонники возможного внешнего вида игры DLSS, но вариант, безусловно, есть для тех, кто хочет украсить свои игры без затрат на запуск с более высоким разрешением.

В Death Stranding, мы увидели значительные улучшения в разрешении 1440p по сравнению с собственным рендерингом. В режиме Performance были потеряны некоторые из мелких деталей на задней стороне упаковки, особенно на ленте. В режиме качества сохранена большая часть деталей, при этом сглажены некоторые неровности исходного рендера. На нашем скриншоте «DLSS off» показано качество без сглаживания. Хотя DLSS не поддерживает такой уровень качества, он очень эффективен в борьбе с наложением имен, сохраняя при этом большую часть деталей.

Мы не заметили чрезмерной резкости в Death Stranding, но с этим вы можете столкнуться при использовании DLSS.

Лучше со временем

Суперсэмплинг с глубоким обучением может дать игрокам, которые не могут достичь комфортной частоты кадров при разрешении выше 1080p, возможность делать это с помощью логического вывода. DLSS может стать самой важной особенностью графических процессоров Nvidia RTX в будущем. Они не такие мощные, как мы могли бы надеяться, а эффекты трассировки лучей хороши, но, как правило, оказывают заметное влияние на производительность, но DLSS может дать нам лучшее из обоих миров: лучше выглядящие игры, которые также работают лучше .

Лучшее место для такой технологии может быть в картах младшего класса, но, к сожалению, она поддерживается только видеокартами RTX, самая слабая из которых - RTX 2060 - карта за 300 долларов. Новые графические процессоры RTX 3000 дают представление о том, как Nvidia будет использовать DLSS в будущем: повышение разрешения выше 4K при сохранении стабильной частоты кадров.

Nvidia показала RTX 3090, графический процессор за 1500 долларов с 24 ГБ памяти, обеспечивающий рендеринг таких игр, как Wolfenstein: YoungBlood на 8K с трассировкой лучей и включенным DLSS. Хотя до широкого внедрения 8K еще далеко, дисплеи 4K становятся все более распространенными. Вместо рендеринга в родном 4K и надеясь придерживаться 50-60 FPS, геймеры могут рендерить в 1080p или 1440p и использовать DLSS для заполнения недостающей информации. Результат - более высокая частота кадров без заметной потери качества изображения.

Поскольку DLSS работает через нейронную сеть, со временем она станет лучше. DLSS 2.0 уже имеет гораздо меньше артефактов по сравнению с исходным DLSS, что позволяет играм вроде Death Stranding для обеспечения более чистого изображения по сравнению с другими методами реконструкции изображения, такими как рендеринг в шахматном порядке. Теперь проблема в поддержке игры.

В настоящее время существует только 15 игр, поддерживающих DLSS 2.0, что меньше, чем количество игр, поддерживающих трассировку лучей. К счастью, скоро должно произойти широкое распространение. Предстоящие выпуски, такие как Киберпанк 2077 и Call of Duty: Black Ops Холодная война будет поддерживать DLSS. С запуском графических процессоров Ampere разработчики, вероятно, будут искать способы сэкономить системные ресурсы при отображении с высоким разрешением. DLSS предоставляет проверенное общее решение.

Может случиться так, что через год или два DLSS станет обычным явлением в большинстве игр из-за простоты реализации и доминирования графических процессоров RTX в игровой системе.стебли. AMD, в свою очередь, может быть вынуждена разработать нечто подобное.

Рекомендации редакции