Objašnjeno super uzorkovanje dubokog učenja (DLSS 2.0)

DLSS ili Deep Learning Super Sampling Nvidijina je tehnika za pametno nadogradnju, koja može snimiti sliku koja se prikazuje na nižoj razlučivosti i povećati je na prikaz veće rezolucije, pružajući tako više performansi od izvornog prikazivanja. Nvidia je ovu tehniku ​​predstavila s prvom generacijom RTX serije grafičkih kartica. DLSS nije samo tehnika za uobičajeno povećavanje ili naduzorkovanje, već koristi AI za pametno povećanje kvalitete slike koja je prikazana na nižoj razlučivosti kako bi se očuvala kvaliteta slike. To, u teoriji, može pružiti najbolje iz oba svijeta jer bi prikazana slika i dalje bila visoke kvalitete, dok će se performanse također poboljšati u odnosu na nativno prikazivanje.



DLSS može čak poboljšati kvalitetu slike u Wolfensteinu: Youngblood - Slika: Nvidia

Potreba za DLSS-om

Pa zašto su nam potrebne tako otmjene tehnike povećanja da bismo istisnuli više performansi? Pa, stvarnost je takva da se tehnologija novijih monitora razvija mnogo bržim tempom od tehnologije naših PC komponenata. Najnoviji monitori mogu pružiti oštru 4K rezoluciju s brzinom osvježavanja do 144 ili čak 165Hz. Većina igrača danas 1440p 144Hz smatra slatkim mjestom za vrhunske igre. Vožnja ovakvim rezolucijama pri ovim brzinama osvježavanja zahtijeva mnogo grafičkih konjskih snaga. U modernim igrama, samo najbolji od najboljih grafičkih procesora mogu se nositi s 4K 60 FPS igrama uz sve postavljeno na Ultra. To znači da ako želite poboljšati izvedbu, ali ne želite toliko kompromitirati kvalitetu slike, nadogradnja ili DLSS tehnika superuzorkovanja mogu vam dobro doći.



DLSS također može biti važan onim igračima koji žele ciljati 4K rezoluciju, ali nemaju sasvim grafičku snagu za to. Ovi se igrači za ovaj zadatak mogu obratiti DLSS-u jer bi igra prikazala na nižoj razlučivosti (recimo 1440p), a zatim je pametno povećala na 4K za oštru sliku, ali i dalje veće performanse. DLSS može doći u vrlo korisne RTX grafičke kartice srednjeg i početnog nivoa i omogućiti korisnicima da igraju u većim rezolucijama na udobnim frekvencijama bez previše kompromitiranja kvalitete.



Traženje zraka

Još jedna velika značajka koja se stavlja u prvi plan PC igara je Raytracing u stvarnom vremenu. Nvidia je najavila podršku za traženje zraka s novom RTX serijom grafičkih kartica. Raytracing je tehnika prikazivanja koja pruža precizno prikazivanje putanje svjetlosti u igrama i drugim grafičkim aplikacijama, što rezultira mnogo većom grafičkom vjernošću, posebno u sjenama, refleksijama i globalnom osvjetljenju. Iako pruža neke zapanjujuće slike, Raytracing ima velik utjecaj na performanse. U mnogim igrama on zapravo može prepoloviti brzinu sličica u usporedbi s tradicionalnim prikazivanjem. Unesite DLSS.



Raytracing dolazi s velikim hitom performansi - Slika: Techspot

Upotrebom snage DLSS-a (a sada i znatno poboljšanog DLSS-a 2.0) igrači s RTX serijom grafičkih kartica mogu ublažiti velik dio gubitka performansi koji dolazi s Raytracingom i mogu uživati ​​u većoj vjernosti trasirane slike uz zadržavanje većeg broja sličica u sekundi. Ovu tehniku ​​recenzenti i šira javnost smatraju izuzetno impresivnom zbog činjenice da trasiranje zraka može učiniti stvarno reproduktivnim u visokim rezolucijama, a zadržava gotovo potpuno istu kvalitetu slike kao i tradicionalno prikazana slika. DLSS je apsolutna potreba s Raytracingom i Nvidia je izvrsno obavila posao razvijajući i istovremeno puštajući ove dvije tehnike.

Tradicionalno pojačavanje

Tehnike povećanja i naduzorkovanja također su postojale u prošlosti. Zapravo su ugrađeni u gotovo svaku modernu igru, pa čak i na upravljačke ploče Nvidia-e i AMD-a. Ove tehnike također primjenjuju istu osnovnu metodu povećanja kao DLSS; snimaju sliku niže razlučivosti i povećavaju je kako bi stala na zaslon veće razlučivosti. Pa što ih čini drugačijima? Odgovor se u osnovi svodi na dvije stvari.



  • Izlazna kvaliteta: Kvaliteta izlazne slike tradicionalno nadograđenih igara uglavnom je niža od one kod DLSS-a. To je zato što DLSS koristi AI za izračunavanje i podešavanje kvalitete slike tako da se razlika između izvornih i nadograđenih slika može svesti na najmanju moguću mjeru. U tradicionalnim tehnikama povećanja ne postoji takva obrada, pa je kvaliteta izlazne slike niža i od tradicionalnog prikaza i od DLSS-a.
  • Učinak izvedbe: Još jedan veliki nedostatak tradicionalnog superuzorkovanja je uspjeh izvedbe u odnosu na DLSS. Ovo povećavanje može prikazati sliku na nižoj razlučivosti, ali ne pruža ni približno dovoljno poboljšanja performansi da bi se opravdao gubitak kvalitete slike. DLSS ublažava ovaj problem pružajući snažno poboljšanje performansi, a pritom zadržavajući kvalitetu slike izuzetno blisku izvornoj kvaliteti. Zbog toga su mnogi tehnološki stručnjaci i recenzenti DLSS označili kao 'Sljedeću veliku stvar'.

Što DLSS čini jedinstvenim

DLSS je tehnologija koju je razvila Nvidia, koja je svjetski lider u revolucionarnim radovima poput dubokog učenja i umjetne inteligencije. Razumljivo je da DLSS u rukavu ima nekoliko trikova koji izmiču tradicionalnim tehnikama povećanja.

AI Povećavanje

DLSS iskorištava moć AI da pametno izračuna kako prikazati sliku na nižoj razlučivosti, a da maksimalna kvaliteta ostane netaknuta. Koristi snagu novih RTX kartica za izvođenje složenih proračuna, a zatim koristi te podatke za podešavanje konačne slike kako bi izgledala što bliže izvornom prikazivanju. Ovo je izuzetno impresivna tehnologija za koju se nadamo da će se i dalje razvijati, jer su mnogi čak DLSS prozvali 'budućnosti igara'.

Boje Tensor

Nvidia je stavila namjenske procesorske jezgre na RTX seriju grafičkih kartica koje su poznate kao Tensor Cores. Te jezgre djeluju kao računska mjesta za duboko učenje i izračune AI. Te brze i vrlo napredne jezgre također se koriste za DLSS izračune. Tehnologija DLSS koristi značajke dubokog učenja tih jezgri kako bi se očuvala kvaliteta i osigurale maksimalne performanse tijekom igranja. Međutim, to također znači da je DLSS ograničen samo na RTX paket grafičkih kartica s jezgrom Tensor i ne može se koristiti na starijim GTX serijama kartica ili AMD-ovim karticama.

Nvidijine jezgre Tensor obrađuju obradu potrebnu za DLSS - Slika: Nvidia

Nema pogodaka za vizualnu kvalitetu

Značajka DLSS-a je izuzetno impresivno očuvanje kvalitete. Korištenjem tradicionalnog nadogradnje pomoću izbornika igre, igrači definitivno mogu primijetiti nedostatak oštrine i oštrine igre nakon što je prikazana na nižoj razlučivosti. Ovo nije problem tijekom upotrebe DLSS-a. Iako sliku prikazuje na nižoj razlučivosti (često čak 66% izvorne razlučivosti), rezultirajuća povećana slika je daleko bolja od one koju biste dobili tradicionalnim nadogradnjom. Toliko je impresivan da većina igrača ne može razlikovati sliku koja je izvorno prikazana u višoj rezoluciji i sliku koja je povećana pomoću DLSS-a. Ovo je revolucionarni podvig u igrama jer igrači uvijek traže ravnotežu između kvalitete i performansi. S DLSS-om imaju priliku dobiti oboje.

DLSS ne nudi kompromise u vizualnoj kvaliteti. - Slika: Nvidia

Značajni dobici u izvedbi

Najuočljivija prednost DLSS-a i vjerojatno cijeli poticaj za njegov razvoj je značajno povećanje performansi dok je DLSS uključen. Ova izvedba dolazi iz jednostavne činjenice da DLSS prikazuje igru ​​na nižoj razlučivosti, a zatim je nadograđuje pomoću AI kako bi odgovarala izlaznoj razlučivosti monitora. Koristeći značajke dubokog učenja serije RTX grafičkih kartica, DLSS može prikazati sliku u kvaliteti koja odgovara izvorno prikazanoj slici.

Kontrola pomoću načina kvalitete DLSS pruža mnogo bolje performanse i kvalitetu slike od izvornog prikazivanja - Slika: Nvidia

Raytracing čini igrivim

Raytracing se pojavio niotkuda u 2018. godini i odjednom je postao predvodnik PC Gaminga, a Nvidia je snažno gurnula ovu značajku, pa čak i svoje nove grafičke kartice označila kao „RTX“ umjesto uobičajene GTX sheme imenovanja. Iako je Raytracing zanimljiva i jedinstvena značajka koja povećava vizualnu kvalitetu igre, igraća industrija još uvijek nije spremna u potpunosti se prebaciti na raytraced prikazivanje u odnosu na tradicionalno rasterizirano prikazivanje.

Veliki razlog za to je uspješnost koja dolazi s Raytracingom. Jednostavnim uključivanjem Raytracinga, neke igre mogu doživjeti gubitak performansi do POLOVINE originalnog frameratea. To znači da značajno kompromitirate performanse čak i na najmodernijim grafičkim karticama.

Tu dolazi DLSS. DLSS zapravo može učiniti ovu novu značajku sposobnom za igranje i u najzahtjevnijim igrama. Renderiranjem slike u nižoj razlučivosti i kasnijim nadogradnjom bez gubitka vizualne kvalitete, DLSS može nadoknaditi učinak koji Raytracing obično donosi igrama. Zbog toga većina igara koje podržavaju Raytracing imaju i podršku za DLSS, tako da se mogu zajedno koristiti za gotovo savršeno iskustvo.

Značajno poboljšanje performansi u kontroli kada je DLSS UKLJUČEN s RayTracingom - Slika: Nvidia

Prilagodljive unaprijed postavljene postavke

DLSS 2.0 dodatno poboljšava okvir koji postavlja DLSS i uvodi prilagodljivije unaprijed postavljene postavke. Sada korisnici mogu birati između 3 unaprijed postavljene postavke pod nazivom Kvaliteta, Uravnotežena i Izvedba. Sve tri unaprijed postavljene postavke na neki način poboljšavaju izvedbu, dok unaprijed postavljena postavka Quality može čak poboljšati kvalitetu slike u odnosu na izvorno prikazivanje! DLSS 2.0 je sada predstavio i Ultra Performance unaprijed postavljenu 8K igru ​​s GeForce RTX 3090 koja zapravo omogućuje 8K igranje.

Novi DLSS 2.0 značajno se poboljšava u odnosu na prvu generaciju - Slika: Nvidia

Ispod haube

Nvidia je na svojoj službenoj web stranici objasnila mehaniku koja stoji iza DLSS 2.0 tehnologije. Znamo da Nvidia koristi sustav nazvan Neural Graphics Framework ili NGX, koji koristi sposobnost superračunala koje pokreće NGX za učenje i poboljšanje u AI proračunima. DLSS 2.0 ima dva primarna ulaza u AI mrežu:

  • Slike niske razlučivosti, aliasi koje generira motor igre
  • Vektori kretanja male rezolucije s istih slika - također generirani od strane mehanizma igre

Nvidia zatim koristi postupak poznat kao vremenska povratna informacija kako bi „procijenila” kako će okvir izgledati. Zatim posebna vrsta AI autodekodera uzima trenutni okvir niske razlučivosti i prethodni okvir visoke rezolucije kako bi na osnovi piksela po pikselu odredio kako generirati trenutni okvir veće kvalitete. Nvidia također istovremeno poduzima korake kako bi poboljšala razumijevanje procesa od strane superračunala:

Tijekom procesa treninga, izlazna se slika uspoređuje s izvanmrendiranom, ultrakvalitetnom 16K referentnom slikom, a razlika se prenosi natrag u mrežu kako bi mogla nastaviti učiti i poboljšavati svoje rezultate. Taj se postupak ponavlja na desetke tisuća puta na superračunalu sve dok mreža pouzdano ne daje visokokvalitetne slike visoke rezolucije.

Jednom kad se mreža obuči, NGX isporučuje AI model na vaše GeForce RTX PC ili prijenosno računalo putem upravljačkih programa za spremnost za igre i OTA ažuriranja. Turingove jezgre Tensor pružaju do 110 teraflopsa posvećenih AI konjskih snaga, DLSS mreža može se istodobno raditi s intenzivnom 3D igrom u stvarnom vremenu. To jednostavno nije bilo moguće prije Turingove i Tensor Cores.

Podrška

DLSS je relativno nova tehnologija koja je još uvijek u povojima. Iako sve više igara počinje podržavati ovu značajku, još uvijek postoji ogroman katalog starijih igara koji je vjerojatno nikada neće podržati. Međutim, možemo očekivati ​​velika ulaganja u DLSS i Raytracing koji idu prema naprijed jer i Nvidia i AMD sada imaju podršku za ove značajke (AMD bi uskoro trebao najaviti DLSS konkurenta), kao i konzole sljedeće generacije, PlayStation 5 i Xbox serija X.

Nedavno je izlaskom serije RTX 3000 Nvidia proširila svoj katalog igara koje podržavaju ovu značajku. DLSS 2.0 sada dolazi na Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Legion Watch Dogs, Boundary i Bright Memory: Infinite. Ostali značajni naslovi koji već imaju podršku za DLSS 2.0 uključuju Smrt nasukan , Himna , F1 2020, Kontrola, isporuči nam mjesec, MechWarrior 5 i Wolfenstein: Youngblood.

Popis igara koje podržavaju DLSS 2.0 i dalje raste - Slika: Nvidia

Iako ova knjižnica ni na koji način nije gorostasna, treba imati na umu budući potencijal tako impresivne tehnologije kao što je DLSS. Sa svojim masivnim poboljšanjem performansi i raznolikim skupom značajki, DLSS može biti središnje mjesto u igrama u bliskoj budućnosti, posebno s revolucionarnim tehnologijama poput Raytracinga koji u prvi plan stavljaju prednost. Nvidia također tvrdi da njegova DLSS tehnologija nastavlja učiti i usavršavati se putem AI-a, što je dobra stvar za sve PC igrače željne uživanja u zadivljujućim vizualima pri visokoj brzini sličica.

Zaključak

DLSS ili Deep Learning Super Sampling nevjerojatno je impresivna tehnologija koju je razvila Nvidia. Donosi veliko poboljšanje performansi u odnosu na tradicionalni izvorni prikaz, a pritom uopće ne ugrožava kvalitetu slike. To je moguće opsežnim radom na poljima AI i Nvidijinim dubokim učenjem.

Iskorištavajući snagu RTX serije grafičkih kartica, DLSS može pružiti gotovo nerazlučivu kvalitetu slike do izvorne razlučivosti, istovremeno pružajući veliku brzinu kadrova koja Raytracing i veće razlučivosti poput 4K može igrati. DLSS nastavlja širiti svoju biblioteku podržanih igara i nadamo se da će i dalje biti sve bolja kako bi igrači mogli uživati ​​u vizualima koje vole na frejmovima koji žele.