Nvidia RTX DLSS: كل ما تحتاج إلى معرفته

لدى Nvidia ميزتان بارزتان في سلسلة RTX 30 و سلسلة RTX 40 كروت الشاشة: تتبع الشعاع و DLSS. لقد قام كل من PlayStation 5 و Xbox Series X بعمل جيد في تعريف معظم الناس بتتبع الأشعة ، لكن DLSS لا يزال غامضًا بعض الشيء. إنه معقد بعض الشيء ، لكنه يتيح لك ممارسة لعبة بدقة أعلى افتراضية ، مع الحفاظ على قدر أكبر من التفاصيل و معدلات إطارات أعلى دون فرض ضرائب على بطاقة الرسومات الخاصة بك بنفس القدر. يمنحك أفضل ما في جميع العوالم من خلال تسخير قوة التعلم الآلي ، ومع تقديم DLSS 3، أصبحت التكنولوجيا أكثر قوة.

ولكن هناك ما هو أكثر من ذلك بقليل في القصة. إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول DLSS ، وكيف يعمل ، وما يمكن أن يفعله لألعاب الكمبيوتر.

ما هو DLSS؟

DLSS تعني الاختزال العميق للتعلم العميق. يشير بت "supersampling" إلى طريقة تنعيم تعمل على تنعيم الحواف الخشنة التي تظهر في الرسومات المقدمة. على الرغم من الأشكال الأخرى من الصقل ، تعمل SSAA (الصقل الفائق الدقة) عن طريق عرض الصورة بدقة أعلى بكثير واستخدام تلك البيانات لملء الفجوات بالدقة الأصلية.

جزء "التعلم العميق" هو ​​الخلطة السرية لـ Nvidia. باستخدام قوة التعلم الآلي ، يمكن لـ Nvidia تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي على عمليات المسح عالية الدقة. بعد ذلك ، يمكن لطريقة الصقل استخدام نموذج AI لملء المعلومات المفقودة. هذا مهم ، لأن SSAA يتطلب منك عادة عرض الصورة عالية الدقة محليًا. تقوم Nvidia بعمل ذلك في وضع عدم الاتصال ، بعيدًا عن جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، مما يوفر مزايا الاختزال الفائق دون الحاجة إلى تكاليف الحوسبة.

كل هذا ممكن بفضل نوى Tensor من Nvidia ، والتي لا تتوفر إلا في وحدات معالجة الرسومات RTX (خارج حلول مركز البيانات ، مثل نفيديا A100). على الرغم من أن وحدات معالجة الرسوميات من سلسلة RTX 20 تحتوي على أنوية Tensor بداخلها ، فإن RTX 3060 و 3060 Ti و 3070 و 3080 و 3090 تأتي مع نوى Tensor من الجيل الثاني من Nvidia ، والتي توفر أداءً أفضل لكل مركز.

أحدث بطاقات الرسومات من Nvidia من مجموعة RTX 40-Series تجعل نوى Tensor تصل إلى جيلها الرابع. هذا يجعل DLSS boost أكثر قوة. بفضل محرك الموتر الجديد ذي النقطة العائمة 8 بت ، زادت سرعة النوى بمقدار خمسة أضعاف مقارنة بالجيل السابق.

تتصدر Nvidia الشحنة في هذا المجال ، على الرغم من أن AMD جديد ميزة FidelityFX Super Resolution يمكن أن توفر بعض المنافسة الشديدة. حتى إنتل لديها تقنية أخذ عينات فائقة تسمى إنتل XeSSأو Intel Xe Super Sampling. المزيد عن ذلك لاحقًا.

ماذا تفعل DLSS في الواقع؟

DLSS هو نتيجة لعملية شاملة لتعليم خوارزمية الذكاء الاصطناعي من Nvidia لإنشاء ألعاب ذات مظهر أفضل. بعد تقديم اللعبة بدقة أقل ، تستنتج DLSS المعلومات من قاعدة معارفها الخاصة بـ تدريب على الصورة فائقة الدقة لإنشاء صورة لا تزال تبدو وكأنها تعمل على مستوى أعلى دقة. تكمن الفكرة في جعل الألعاب التي يتم عرضها بدقة 1440 بكسل تبدو وكأنها تعمل بدقة 4K أو 1080 بكسل لتبدو وكأنها 1440 بكسل. يوفر DLSS 2.0 أربعة أضعاف الدقة ، مما يتيح لك عرض الألعاب بدقة 1080 بكسل أثناء إخراجها بدقة 4K.

يمكن أن تؤدي تقنيات الدقة الفائقة التقليدية إلى حدوث عيوب وأخطاء في الصورة النهائية ، ولكن تم تصميم DLSS للعمل مع هذه الأخطاء لإنشاء صورة ذات مظهر أفضل. في الظروف المناسبة ، يمكنها تقديم تحسينات كبيرة في الأداء دون التأثير على شكل اللعبة وإحساسها ؛ على العكس من ذلك ، يمكن أن تجعل اللعبة تبدو أفضل.

حيث ألعاب DLSS المبكرة مثل فاينل فانتسي الخامس عشر قدمت تحسينات متواضعة في معدل الإطارات من 5 إطارات في الثانية فقط (fps) إلى 15 إطارًا في الثانية ، وشهدت الإصدارات الأحدث تحسينات أكبر بكثير. مع ألعاب مثل سلمنا القمر و ولفنشتاين: Youngblood، قدمت Nvidia محركًا جديدًا للذكاء الاصطناعي لـ DLSS ، والذي قيل لنا أنه يحسن جودة الصورة ، خاصةً عند الدقة المنخفضة مثل 1080 بكسل ، ويمكن أن تزيد معدلات الإطارات في بعض الحالات بأكثر من 50٪.

مع أحدث تكرار لـ DLSS 3 ، قد تكون مكاسب معدل الإطارات أكثر أهمية بفضل ميزة إنشاء الإطارات الجديدة. كانت التطبيقات السابقة لـ DLSS تجعل نوى Tensor تبدو أفضل ، ولكن الآن يمكن عرض الإطارات باستخدام الذكاء الاصطناعي فقط. سنناقش DLSS 3 بمزيد من التفصيل لاحقًا.

هناك أيضًا أوضاع جديدة لضبط الجودة يمكن لمستخدمي DLSS إجراؤها ، والاختيار بين الأداء ، متوازنة وجودة ، كل منها يركز على قوة حصان Tensor الأساسية لوحدة معالجة الرسوميات RTX على جانب مختلف من DLSS.

كيف يعمل DLSS؟

يفرض DLSS اللعبة على دقة أقل (عادةً 1440 بكسل) ثم تستخدم خوارزمية الذكاء الاصطناعي المدربة لاستنتاج شكلها إذا تم تقديمها بدقة أعلى (عادةً 4K). يقوم بذلك عن طريق استخدام بعض تأثيرات الصقل (من المحتمل أن تكون TAA الخاصة بشركة Nvidia) وبعض التوضيح الآلي. يتم أيضًا تسوية القطع الأثرية المرئية التي لن تكون موجودة بدقة أعلى واستخدامها لاستنتاج التفاصيل التي يجب أن تكون موجودة في الصورة.

مثل يشرح Eurogamer، تم تدريب خوارزمية الذكاء الاصطناعي على النظر إلى ألعاب معينة بدقة عالية للغاية (من المفترض أن يتم أخذ عينات فائقة 64x) ويتم اختصارها إلى شيء لا يزيد حجمه عن بضعة ميغا بايت قبل إضافته إلى أحدث إصدارات برامج تشغيل Nvidia وإتاحته للاعبين في جميع أنحاء العالم عالم. في الأصل ، كان على Nvidia أن تمر بهذه العملية على أساس كل لعبة على حدة. في DLSS 2.0 ، توفر Nvidia حلاً عامًا ، لذلك لم يعد نموذج الذكاء الاصطناعي بحاجة إلى التدريب على كل لعبة.

في الواقع ، يعد DLSS إصدارًا في الوقت الفعلي من تقنية Ansel لتحسين لقطة الشاشة من Nvidia. إنه يعرض الصورة بدقة أقل لتوفير تعزيز الأداء ، ثم يطبق تأثيرات مختلفة لتقديم تأثير إجمالي قابل للمقارنة نسبيًا لزيادة الدقة.

يمكن أن تكون النتيجة حقيبة مختلطة ، ولكن بشكل عام ، تؤدي إلى معدلات إطارات أعلى دون خسارة كبيرة في الدقة البصرية. يمكن أن تتحسن معدلات إطارات مطالبات Nvidia بنسبة تصل إلى 75٪ في Remedy Entertainment يتحكم عند استخدام كل من DLSS وتتبع الشعاع. عادة ما تكون أقل وضوحًا من ذلك ، وليس الجميع معجبًا بالمظهر النهائي للعبة DLSS ، ولكن الخيار موجود بالتأكيد لأولئك الذين يريدون تجميل ألعابهم دون تكلفة تشغيل أعلى دقة.

في الموت حبلا ، لقد رأينا تحسينات كبيرة عند 1440 بكسل مقارنة بالعرض الأصلي. فقد وضع الأداء بعض التفاصيل الدقيقة على العبوة الخلفية ، لا سيما في الشريط. حافظ وضع الجودة على معظم التفاصيل أثناء تجانس بعض الحواف الخشنة للعرض الأصلي. تُظهر لقطة الشاشة "DLSS off" الجودة بدون أي صقل. على الرغم من أن DLSS لا تحافظ على هذا المستوى من الجودة ، إلا أنها فعالة جدًا في مكافحة الاسم المستعار مع الحفاظ على معظم التفاصيل.

لم نشهد أي زيادة في الشحذ في الموت حبلا ، ولكن هذا شيء قد تواجهه أثناء استخدام DLSS.

أفضل بمرور الوقت

تتمتع DLSS بالقدرة على منح اللاعبين الذين لا يستطيعون الوصول إلى معدلات إطارات مريحة تمامًا بدقة أعلى من 1080 بكسل القدرة على القيام بذلك من خلال الاستدلال. تعد DLSS بالتأكيد واحدة من أقوى ميزات وحدات معالجة الرسومات RTX. فهي ليست قوية كما كنا نأمل ، وتأثيرات تتبع الشعاع جميلة ولكنها تميل إلى أن يكون لها حجم كبير تأثير على الأداء، ولكن DLSS تمنحنا أفضل ما في العالمين: ألعاب ذات مظهر أفضل وأداء أفضل أيضًا.

في الأصل ، كان يبدو أن DLSS ستكون ميزة متخصصة لبطاقات الرسومات منخفضة الجودة ، ولكن هذا ليس هو الحال. بدلاً من ذلك ، قام DLSS بتمكين ألعاب مثل فيلم Cyberpunk 2077 و يتحكم لتعزيز الدقة المرئية على الأجهزة المتطورة دون جعل الألعاب غير قابلة للتشغيل. يرفع DLSS الأجهزة المنخفضة النهاية مع توفير لمحة عن المستقبل للأجهزة المتطورة.

أظهرت Nvidia ألعاب عرض RTX 3090 مثل ولفنشتاين: YoungBlood بسرعة 8K مع تتبع الأشعة وتشغيل DLSS. على الرغم من أن الاعتماد الواسع لـ 8K لا يزال بعيد المنال ، إلا أن شاشات 4K أصبحت شائعة بشكل متزايد. بدلاً من العرض بدقة 4K الأصلية والأمل في التمسك بحوالي 50 إطارًا في الثانية إلى 60 إطارًا في الثانية ، يمكن للاعبين العرض بدقة 1080 بكسل أو 1440 بكسل واستخدام DLSS لملء المعلومات المفقودة. والنتيجة هي معدلات إطارات أعلى دون خسارة ملحوظة في جودة الصورة.

يتحسن DLSS طوال الوقت أيضًا ، ويتلقى تحديثات منتظمة في محاولة لتحسين خوارزمية الذكاء الاصطناعي. يتيح لها الآن استخدام متجهات الحركة بشكل أكثر ذكاءً ، مما يساعد بشكل أساسي على تحسين شكل الأشياء عندما تتحرك. يقلل التحديث أيضًا من الظلال ، ويجعل تأثيرات الجسيمات تبدو أكثر وضوحًا ، ويحسن الاستقرار الزمني. تم اعتماد DLSS 2 على نطاق واسع الآن ، وتدعمه 216 لعبة اعتبارًا من سبتمبر 2022.

لكن التحسينات لا تتوقف عند هذا الحد. في الواقع ، أصبحت الأمور على وشك أن تصبح أكثر إثارة للاهتمام مع تقديم DLSS 3.

يعيد DLSS 3 اختراع التقنية عن طريق عرض الإطارات بدلاً من البكسل

في 20 سبتمبر خلال الكلمة الرئيسية لـ GTC 2022أعلنت Nvidia عن DLSS 3 - أحدث تكرار للتقنية التي ستكون متاحة لمالكي بطاقات الرسومات RTX 40-series. على عكس بعض التحديثات السابقة الأصغر ، فإن التغييرات التي تم إجراؤها على DLSS كبيرة هذه المرة ، ولديهم القدرة على تقديمها زيادة هائلة في الأداء مع إضافة إطارات تم إنشاؤها بواسطة AI ، والتي يتم إنشاؤها باستخدام الإطارات الحقيقية التي توفرها وحدة معالجة الرسومات يجعل. هذا مختلف تمامًا عن DLSS و DLSS 2 ، اللذان لمست فقط الإطارات الحقيقية باستخدام ترقية مدعومة بالذكاء الاصطناعي.

يوجد حاليًا أربع وحدات معالجة رسومات تدعم DLSS 3:

• RTX 4090
• RTX 4080
• RTX 4070 تي
• RTX 4070

في مراجعتنا RTX 4090، وجدنا أن DLSS 3 كان قادرًا على تقديم معدلات إطارات أعلى بكثير من DLSS 2. في فيلم Cyberpunk 2077 عند 4K مع ضبط تتبع الشعاع على الحد الأقصى ، أدى تشغيل DLSS 3 إلى إنتاج إطارات أكثر بنسبة 50٪ تقريبًا من مجرد استخدام DLSS 2 ؛ مقارنة بعدم استخدام DLSS على الإطلاق ، فإن DLSS 3 لديه أكثر من ثلاثة أضعاف معدل الإطارات. في هذا الجانب ، يقدم DLSS 3 تمامًا كما وعدت Nvidia.

ومع ذلك ، هناك بعض القيود الفنية في DLSS 3. بشكل أساسي ، يُدرج DLSS إطارًا تم إنشاؤه بواسطة AI بين إطارين حقيقيين ، ويتم وضع إطار AI هذا بناءً على الاختلافات بين الإطارين الحقيقيين. وبطبيعة الحال ، هذا يعني أن وحدة معالجة الرسومات لا يمكنها أن تظهر لك الإطار الحقيقي الثاني قبل أن ترى الإطار الذي تم إنشاؤه بواسطة الذكاء الاصطناعي ، وهذا هو السبب في أن زمن الوصول أعلى بكثير مع DLSS 3. هذا هو السبب نفيديا ريفلكس يحتاج أيضًا إلى التمكين حتى يعمل DLSS 3.

يتمثل القيد الرئيسي الآخر لـ DLSS 3 ببساطة في أن الإطارات التي تم إنشاؤها بواسطة AI بها أخطاء وأخطاء بصرية غريبة. في اختبارنا ، وجدنا أن هناك انخفاضًا عامًا في الجودة عند تمكين DLSS 3 ، وهو أمر يسهل التغاضي عنه عندما تكون مكاسب معدل الإطارات عالية جدًا ، ولكن يصعب تجاهل بعض مشكلات الجودة. عناصر واجهة المستخدم أو HUD ، على وجه الخصوص ، يتم تشويشها في الإطارات التي تم إنشاؤها بواسطة AI ، ويفترض أن الذكاء الاصطناعي موجه نحو البيئات ثلاثية الأبعاد وليس النص ثنائي الأبعاد الموجود أعلى اللعبة نفسها. لا توجد هذه المشكلة في DLSS 2 لأن واجهة المستخدم يتم عرضها بشكل مستقل عن العناصر ثلاثية الأبعاد ، على عكس DLSS 3.

يوجد أدناه لقطة شاشة من فيلم Cyberpunk 2077 مقارنة DLSS 3 و DLSS 2 والدقة الأصلية من اليسار إلى اليمين. عندما يتعلق الأمر بالبيئة ، فإن كلا تطبيقي DLSS أفضل من التطبيق الأصلي ، لكن يمكنك ذلك لاحظ أيضًا أنه في لقطة شاشة DLSS 3 على اليسار ، تكون علامة المهمة مشوهة والنص غير قابل للقراءة. هذا ما يحدث عادةً في الإطارات التي تم إنشاؤها بواسطة AI في الألعاب التي تحتوي على DLSS 3.

من ناحية أخرى ، تدفع DLSS 3 الإطارات إلى مستوى أعلى ولا تتمتع عادةً بجودة مرئية أسوأ بكثير من DLSS 2. ولكن من ناحية أخرى ، يؤدي تمكين DLSS 3 إلى أن يكون زمن الانتقال مرتفعًا جدًا بالنسبة إلى معدل الإطارات ويمكن أن يؤدي إلى أخطاء بصرية غريبة ، خاصة على عناصر واجهة المستخدم و HUD. سيكون تقليل زمن الوصول وتقليل العناصر المرئية تحديًا بلا شك لـ Nvidia نظرًا لأن هذه المقايضات الأساسية تأتي مع DLSS 3. مع ذلك ، بالنسبة لتقنية الجيل الأول ، إنها محاولة أولى جيدة ، ونأمل أن تتمكن Nvidia من تحسين الأمور باستخدام التكرارات المستقبلية لـ DLSS 3.

يشق DLSS 3 طريقه ببطء إلى المزيد من الألعاب. فيما يلي العناوين التي تدعم DLSS 3 حاليًا:

• حكاية الطاعون: قداس
• القلب الذري
• ذاكرة مشرقة: لانهائية
• تشيرنوبيلت
• شفرة الفاتح
• فيلم Cyberpunk 2077
• سلمنا المريخ
• تدمير كل البشر 2
• ضوء الموت 2
• F1 22
• القبضة: مزورة في شعلة الظل
• قاتل محترف 3
• هوجورتس تراث
• إيكاروس
• تطور العالم الجوراسي 2
• عدالة
• Loopmancer
• اللصوص
• سبايدر مان ريماستر من مارفل
• Microsoft Flight Simulator
• منتصف الليل شبح هانت
• Mount and Blade 2 Bannerlord
• ناراكا بلاديبوينت
• بوابة RTX
• نزع بقوة
• ويتشر 3 وايلد هانت
• مطرقة الحرب 40000 Darktide

DLSS مقابل FSR مقابل RSR مقابل XeSS

AMD هي أكبر منافس لـ Nvidia عندما يتعلق الأمر بتكنولوجيا الرسوميات. للتنافس مع DLSS و AMD صدر FidelityFX Super Resolution (FSR) في عام 2021. على الرغم من أنها تحقق نفس الهدف المتمثل في تحسين المرئيات مع زيادة معدلات الإطارات ، إلا أن FSR تعمل بشكل مختلف تمامًا عن DLSS. يعرض FSR الإطارات بدقة أقل ثم يستخدم خوارزمية ترقية مكانية مفتوحة المصدر إلى تجعل اللعبة تبدو وكأنها تعمل بدقة أعلى ولا تؤثر في متجه الحركة بيانات. يستخدم DLSS خوارزمية AI لتقديم نفس النتائج ، ولكن هذه التقنية مدعومة فقط بواسطة وحدات معالجة الرسومات RTX الخاصة بـ Nvidia. من ناحية أخرى ، يمكن لـ FSR العمل على أي وحدة معالجة رسومات تقريبًا.

بالإضافة إلى FSR ، تمتلك AMD أيضًا Radeon Super Resolution (RSR) ، وهي تقنية ترقية مكانية تستخدم الذكاء الاصطناعي. في حين أن هذا يبدو مشابهًا لـ DLSS ، إلا أن هناك اختلافات. تم تصميم RSR باستخدام نفس الخوارزمية مثل FidelityFX Super Resolution (FSR) وهي ميزة قائمة على برنامج التشغيل يتم تقديمها عبر برنامج Adrenalin من AMD. تهدف RSR إلى سد الفجوة حيث لا يتوفر FSR ، حيث يجب تطبيق الأخير في ألعاب محددة. بشكل أساسي ، يجب أن تعمل RSR في أي لعبة تقريبًا ، لأنها لا تتطلب من المطورين تنفيذها. والجدير بالذكر أن FSR متاح عبر أحدث Nvidia و AMD GPUs ، و RSR ، من ناحية أخرى ، متوافق فقط مع بطاقات AMD RDNA ، والتي تشمل Radeon RX 5000 و سلسلة RX 6000. قريباً ، سيتم توسيع هذه التشكيلة لتشمل RDNA 3 ووحدات معالجة الرسومات Radeon RX 7000.

تعمل إنتل أيضًا على تقنية تجميع العينات الفائقة الخاصة بها والتي تسمى Xe Super Sampling (XeSS)، وعلى عكس FSR أو DLSS ، هناك إصداران مختلفان متاحان. الأول يستخدم وحدات الرياضيات المصفوفة XMX الموجودة في الجديد وحدات معالجة الرسوميات Arc Alchemist; تهتم وحدات XMX هذه بجميع عمليات معالجة الذكاء الاصطناعي في نهاية الجهاز. يستخدم الإصدار الآخر تعليمات المنتج النقطي المتجه (DP4a) المقبولة على نطاق واسع ، وبالتالي إزالة التبعية من أجهزة Intel الخاصة والسماح لـ XeSS بالعمل على Nvidia و AMD وحدات معالجة الرسومات.

توصيات المحررين

• هل قامت Nvidia للتو بإصلاح موصلات الطاقة الذائبة الخاصة بـ RTX 4090؟
• يتم إطلاق RTX 4060 Ti 16GB في 18 يوليو وسط تخفيضات يائسة في الأسعار
• ما هي ذاكرة الوصول العشوائي؟ إليك كل ما تحتاج إلى معرفته
• ما هو GDDR7؟ كل ما تحتاج لمعرفته حول الجيل التالي من VRAM
• لقد اختبرت RTX 4060 من Nvidia مقابل RX 7600 - وهي ليست جميلة