Nvidia RTX DLSS: kõik, mida pead teadma

Nvidial on kaks silmapaistvat funktsiooni RTX 30-seeria ja RTX 40-seeria graafikakaardid: kiirte jälgimine ja DLSS. PlayStation 5 ja Xbox Series X on mõlemad teinud head tööd, et tutvustada enamikule inimestest kiirjälgimist, kuid DLSS on siiski veidi hägune. See on pisut keerukas, kuid võimaldab teil mängida virtuaalse suurema eraldusvõimega, säilitades suurema detaili ja suuremat kaadrisagedust ilma graafikakaarti nii palju maksustamata. See annab teile kõigist maailmadest parima, rakendades masinõppe võimsust ja tutvustades seda DLSS 3, tehnoloogia muutus just veelgi võimsamaks.

Kuid selles loos on natuke rohkemat. Siin on kõik, mida peate teadma DLSS-i, selle toimimise ja teie arvutimängude jaoks.

Mis on DLSS?

DLSS tähistab sügava õppimise supersamplimist. "Supersampling" bitt viitab antialiasi meetodile, mis silub renderdatud graafika sakilised servad. Kuid võrreldes muude antialiasingu vormidega töötab SSAA (supersampling anti-aliasing) pildi palju suurema eraldusvõimega ja kasutab neid andmeid algeraldusvõime lünkade täitmiseks.

"Sügava õppimise" osa on Nvidia salakaste. Masinõppe võimsust kasutades saab Nvidia treenida tehisintellekti mudeleid kõrge eraldusvõimega skaneerimisega. Seejärel saab antialiase meetod puuduva teabe täitmiseks kasutada AI mudelit. See on oluline, kuna SSAA nõuab tavaliselt kõrgema eraldusvõimega pildi lokaalset renderdamist. Nvidia teeb seda võrguühenduseta, arvutist eemal, pakkudes supersamplimise eeliseid ilma andmetöötluse lisakuludeta.

See kõik on võimalik tänu Nvidia Tensori tuumadele, mis on saadaval ainult RTX GPU-des (väljaspool andmekeskuse lahendusi, nagu Nvidia A100). Kuigi RTX 20 seeria GPU-del on sees Tensori tuumad, on RTX 3060, 3060 Ti, 3070, 3080 ja 3090 Nvidia teise põlvkonna Tensori tuumadega, mis pakuvad suuremat jõudlust tuuma kohta.

Nvidia uusimad RTX 40-seeria graafikakaardid toovad Tensori tuumad kuni neljanda põlvkonnani. See muudab DLSS-i võimenduse veelgi võimsamaks. Tänu uuele 8-bitisele ujukomatensormootorile on tuumade läbilaskevõime eelmise põlvkonnaga võrreldes kasvanud lausa viis korda.

Nvidia juhib selles valdkonnas, kuigi AMD on uus FidelityFX Super Resolution funktsioon võib pakkuda tihedat konkurentsi. Isegi Intelil on oma supersämplimise tehnoloogia nimega Intel XeSSvõi Intel Xe Super Sampling. Sellest lähemalt hiljem.

Mida DLSS tegelikult teeb?

DLSS on Nvidia AI-algoritmi ammendava õpetamise tulemus, et luua parema välimusega mänge. Pärast mängu madalama eraldusvõimega renderdamist järeldab DLSS teavet oma teadmistebaasi põhjal üliresolutsiooniga pildikoolitus, et luua pilt, mis näeb endiselt välja nagu töötaks kõrgemal resolutsioon. Idee seisneb selles, et 1440p eraldusvõimega mängud näeksid välja 4K või 1080p eraldusvõimega mängud, mis näevad välja nagu 1440p. DLSS 2.0 pakub neli korda suuremat eraldusvõimet, võimaldades teil renderdada mänge eraldusvõimega 1080p, väljastades neid 4K-s.

Traditsioonilisemad ülieraldusvõimega tehnikad võivad lõpppildis põhjustada artefakte ja vigu, kuid DLSS on loodud nende vigadega töötama, et luua veelgi parema väljanägemisega pilt. Õigetes tingimustes võib see jõudlust oluliselt tõsta, ilma et see mõjutaks mängu välimust ja tunnet; vastupidi, see võib muuta mängu veelgi paremaks.

Kus varased DLSS-mängud meeldivad Final Fantasy XV pakkusid tagasihoidlikke kaadrisageduse täiustusi vaid 5 kaadrit sekundis (fps) kuni 15 kaadrit sekundis, uuemate versioonide puhul on tehtud palju suuremaid täiustusi. Mängudega nagu Andke meile Kuu ja Wolfenstein: Youngblood, Nvidia tutvustas DLSS-i jaoks uut tehisintellekti mootorit, mis meile väidetavalt parandab pildikvaliteeti, eriti madalama eraldusvõime korral, nagu 1080p, ja võib mõnel juhul suurendada kaadrisagedust üle 50%.

DLSS 3 uusima iteratsiooniga võib kaadrisageduse suurenemine tänu uuele kaadri genereerimise funktsioonile olla veelgi suurem. Varasemates DLSS-i rakendustes muutsid Tensori tuumad raamid paremaks, kuid nüüd saab kaadreid renderdada ainult AI-ga. Räägime DLSS 3-st üksikasjalikumalt hiljem.

Samuti on saadaval uued kvaliteedi reguleerimise režiimid, mida DLSS-i kasutajad saavad teha, valides jõudluse, Tasakaalustatud ja kvaliteetne, millest igaüks keskendub RTX GPU Tensori tuuma hobujõu erinevatele aspektidele DLSS.

Kuidas DLSS töötab?

DLSS sunnib mängu renderdama madalama eraldusvõimega (tavaliselt 1440p) ja kasutab seejärel oma treenitud AI algoritmi, et järeldada, milline see näeks välja, kui see renderdataks kõrgemal (tavaliselt 4K). See teeb seda, kasutades mõningaid antialiase efekte (tõenäoliselt Nvidia enda TAA-d) ja automaatset teravustamist. Visuaalsed artefaktid, mida suurema eraldusvõimega ei esineks, on samuti välja jäetud ja neid kasutatakse isegi detailide järeldamiseks, mis peaksid pildil esinema.

Nagu Eurogamer selgitab, tehisintellekti algoritm on treenitud vaatama teatud mänge ülikõrge eraldusvõimega (väidetavalt 64x supersampling) ja destilleeritakse kuni midagi vaid mõne megabaidi suurust, enne kui see lisati uusimatele Nvidia draiveriväljaannetele ja muudeti mängijatele kättesaadavaks kõikjal maailmas. Algselt pidi Nvidia selle protsessi läbima mängupõhiselt. DLSS 2.0 puhul pakub Nvidia üldist lahendust, nii et tehisintellekti mudelit ei pea enam iga mängu jaoks treenima.

Tegelikult on DLSS reaalajas versioon Nvidia ekraanipilte täiustav Anseli tehnoloogia. See renderdab kujutise jõudluse suurendamiseks madalama eraldusvõimega, seejärel rakendab erinevaid efekte, et saavutada eraldusvõime tõstmisega suhteliselt võrreldav üldefekt.

Tulemuseks võib olla segane kott, kuid üldiselt toob see kaasa suurema kaadrisageduse ilma visuaalse täpsuse olulise vähenemiseta. Nvidia väidab, et kaadrisagedus võib Remedy Entertainmentis paraneda kuni 75%. Kontroll kui kasutate nii DLSS-i kui ka kiirte jälgimist. Tavaliselt on see vähem väljendunud ja mitte kõik ei fänna DLSS-mängu lõplikku välimust, kuid valik on kindlasti olemas neile, kes soovivad oma mänge kaunistada ilma kõrgema hinnaga jooksmiseta resolutsioon.

sisse Death Stranding, nägime 1440p juures olulisi täiustusi võrreldes algse renderdamisega. Jõudlusrežiim kaotas tagapakendil mõned peenemad detailid, eriti lindil. Kvaliteedirežiim säilitas suurema osa detailidest, siludes samal ajal mõned natiivse renderduse ebatasased servad. Meie ekraanipilt "DLSS väljas" näitab kvaliteeti ilma antialiasita. Kuigi DLSS ei säilita seda kvaliteeditaset, on see varjunimede vastu võitlemisel väga tõhus, säilitades samal ajal suurema osa üksikasjadest.

Me ei näinud üleliigset teritamist Death Stranding, kuid see on midagi, mida võite DLSS-i kasutamisel kokku puutuda.

Aja jooksul parem

DLSS-il on potentsiaal anda mängijatele, kes ei suuda saavutada mugavat kaadrisagedust eraldusvõimega üle 1080p, võimaluse seda teha järeldustega. DLSS on kindlasti üks RTX GPU-de võimsamaid funktsioone. Need ei ole nii võimsad, kui oleksime lootnud, ja kiirte jälgimise efektid on ilusad, kuid neil on tavaliselt märkimisväärne mõju jõudlusele, kuid DLSS annab meile mõlemast maailmast parima: parema välimusega mängud, mis toimivad ka paremini.

Algselt tundus, et DLSS on madala kvaliteediga graafikakaartide nišifunktsioon, kuid see pole nii. Selle asemel on DLSS lubanud selliseid mänge nagu Küberpunk 2077 ja Kontroll visuaalse täpsuse suurendamiseks tipptasemel riistvaras, muutmata mänge mängimatuks. DLSS tõstab madala kvaliteediga riistvara kõrgemale, pakkudes samal ajal tipptasemel riistvara tulevikku.

Nvidia on näidanud RTX 3090 renderdusmänge nagu Wolfenstein: YoungBlood 8K juures kiirjälgimise ja sisse lülitatud DLSS-iga. Kuigi 8K laialdane kasutuselevõtt on veel kaugel, muutuvad 4K-ekraanid üha tavalisemaks. Selle asemel, et renderdada 4K eraldusvõimega ja loota jääda kiirusele 50 kuni 60 kaadrit sekundis, saavad mängijad renderdada eraldusvõimega 1080p või 1440p ja kasutada puuduva teabe täitmiseks DLSS-i. Tulemuseks on suurem kaadrisagedus ilma pildikvaliteedi märgatava languseta.

Ka DLSS paraneb kogu aeg ja AI-algoritmi täiustamiseks saab see regulaarselt värskendusi. See võimaldab nüüd nutikamalt kasutada liikumisvektoreid, mis aitab sisuliselt parandada seda, kuidas objektid liiguvad. Värskendus vähendab ka kummitusi, muudab osakeste efektid selgemaks ja parandab ajalist stabiilsust. DLSS 2 on nüüdseks üsna laialdaselt kasutusele võetud ja 2022. aasta septembri seisuga toetab seda 216 mängu.

Kuid täiustused ei lõpe sellega. Tegelikult muutuvad asjad DLSS 3 kasutuselevõtuga palju huvitavamaks.

DLSS 3 leiutab tehnoloogia uuesti, renderdades pikslite asemel kaadreid

20. septembril GTC 2022 peakõne ajal, Nvidia teatas DLSS 3 - tehnoloogia uusimast iteratsioonist, mis on saadaval RTX 40-seeria graafikakaartide omanikele. Erinevalt mõnest varasemast väiksemast uuendusest on DLSS-i muudatused seekord suured ja neil on potentsiaali pakkuda jõudluse tohutu kasv tänu tehisintellekti loodud kaadrite lisamisele, mis luuakse GPU tegelike kaadrite abil renderdab. See erineb oluliselt DLSS-ist ja DLSS 2-st, mis lihtsalt parandasid AI-toega ülesskaleerimisega tõelisi kaadreid.

Praegu on neli GPU-d, mis toetavad DLSS 3:

• RTX 4090
• RTX 4080
• RTX 4070 Ti
• RTX 4070

Meie RTX 4090 ülevaates, leidsime, et DLSS 3 suutis pakkuda oluliselt suuremat kaadrisagedust kui DLSS 2. sisse Küberpunk 2077 4K eraldusvõimega, kui kiirte jälgimine oli seatud maksimumini, andis DLSS 3 sisselülitamine peaaegu 50% rohkem kaadreid kui lihtsalt DLSS 2 kasutamine; võrreldes sellega, et DLSS-i üldse ei kasutatud, oli DLSS 3 kaadrisagedus üle kolme korra suurem. Selles aspektis pakub DLSS 3 täpselt nii, nagu Nvidia lubas.

DLSS 3-ga on siiski mõned tehnilised piirangud. Põhimõtteliselt lisab DLSS tehisintellekti loodud kaadri kahe päriskaadri vahele ja see tehisintellekti kaader koostatakse kahe päriskaadri erinevuste põhjal. Loomulikult tähendab see, et GPU ei saa teile teist päriskaadrit näidata enne, kui näete tehisintellekti loodud kaadrit, mistõttu on latentsusaeg DLSS 3 puhul palju suurem. See on põhjus, miks Nvidia Reflex Samuti peab see olema lubatud, et DLSS 3 töötaks.

Teine DLSS 3 peamine piirang on lihtsalt AI-ga loodud kaadrite vead ja veidrad visuaalsed vead. Testimise käigus avastasime, et DLSS 3 lubamisel ilmnes üldine kvaliteedi langus, mida on lihtne tähelepanuta jätta, kui kaadrisageduse suurenemine on nii suur, kuid mõningaid kvaliteediprobleeme on raske ignoreerida. Eelkõige UI või HUD elemendid lähevad AI-ga loodud kaadrites segamini, arvatavasti seetõttu, et tehisintellekt on suunatud 3D-keskkondadele, mitte 2D-tekstile, mis on mängu peal. DLSS 2-l seda probleemi pole, kuna erinevalt DLSS 3-st renderdatakse kasutajaliides 3D-elementidest sõltumatult.

Allpool on ekraanipilt Küberpunk 2077 DLSS 3, DLSS 2 ja loomuliku eraldusvõime võrdlemine vasakult paremale. Mis puutub keskkonda, siis mõlemad DLSS-i rakendused on paremad kui native, kuid saate seda teha vaadake ka seda, et DLSS 3 vasakpoolsel ekraanipildil on ülesandemarker moonutatud ja tekst on loetamatu. Tavaliselt juhtub see AI-ga loodud kaadrites mängudes, millel on DLSS 3.

Ühest küljest lükkab DLSS 3 kaadreid veelgi kõrgemale ja tavaliselt pole selle visuaalne kvaliteet palju halvem kui DLSS 2. Kuid teisest küljest põhjustab DLSS 3 lubamine latentsusaega võrreldes kaadrisagedusega väga kõrgeks ja võib põhjustada veidraid visuaalseid vigu, eriti kasutajaliidese ja HUD-elementide puhul. Latentsusaja vähendamine ja visuaalsete artefaktide vähendamine on Nvidia jaoks kahtlemata väljakutse, kuna need on DLSS 3-ga kaasnevad põhilised kompromissid. Esimese põlvkonna tehnoloogia puhul on see aga hea esimene katse ja loodetavasti suudab Nvidia DLSS 3 tulevaste iteratsioonidega asju paremaks muuta.

DLSS 3 jõuab aeglaselt uutesse mängudesse. Siin on pealkirjad, mis praegu toetavad DLSS 3:

• Katkulugu: Reekviem
• Aatomi süda
• Hele mälu: lõpmatu
• Tšernobliit
• Vallutaja tera
• Küberpunk 2077
• Tootage meile Marss
• Hävitage kõik inimesed 2
• Surev valgus 2
• F1 22
• RUSIKAS: sepistatud Shadow Torch
• Hitman 3
• Sigatüüka pärand
• Ikarus
• Jurassic World Evolution 2
• Õiglus
• Loopmancer
• Marodöörid
• Marveli Ämblikmees remastereeritud
• Microsofti lennusimulaator
• Midnight Ghost Hunt
• Mount and Blade 2 Bannerlord
• Naraka Bladepoiint
• Portaal RTX
• Ripout
• Witcher 3 metsik jaht
• Warhammer 40 000 Darktide

DLSS versus FSR versus RSR versus XeSS

AMD on graafikatehnoloogia vallas Nvidia suurim konkurent. DLSS-iga konkureerimiseks AMD välja antud FidelityFX Super Resolution (FSR) aastal 2021. Kuigi see saavutab sama eesmärgi parandada visuaale, suurendades samal ajal kaadrisagedust, töötab FSR DLSS-ist üsna erinevalt. FSR renderdab kaadreid madalama eraldusvõimega ja kasutab seejärel avatud lähtekoodiga ruumilise ülesskaleerimise algoritmi muutke mäng selliseks, nagu see töötaks kõrgema eraldusvõimega ja ei võta arvesse liikumisvektorit andmeid. DLSS kasutab samade tulemuste saavutamiseks AI-algoritmi, kuid seda tehnikat toetavad ainult Nvidia enda RTX-graafikaprotsessorid. FSR seevastu võib töötada peaaegu iga GPU-ga.

Lisaks FSR-ile on AMD-l ka Radeon Super Resolution (RSR), mis on AI-d kasutav ruumilise ülesskaleerimise tehnika. Kuigi see kõlab sarnaselt DLSS-iga, on erinevusi. RSR on loodud sama algoritmi abil nagu FidelityFX Super Resolution (FSR) ja see on draiveripõhine funktsioon, mis tarnitakse AMD Adrenalin tarkvara kaudu. RSR-i eesmärk on täita lünk, kus FSR-i pole saadaval, kuna viimast tuleb rakendada konkreetsetes mängudes. Põhimõtteliselt peaks RSR töötama peaaegu kõigis mängudes, kuna see ei nõua arendajatelt selle rakendamist. Eelkõige on FSR saadaval uuemates Nvidia ja AMD GPU-des ning RSR seevastu ühildub ainult AMD RDNA-kaartidega, mille hulka kuuluvad Radeon RX 5000 ja RX 6000 seeria. Varsti laiendatakse seda valikut RDNA 3 ja selle Radeon RX 7000 seeria GPU-d.

Intel on töötanud ka oma supersamplingu tehnoloogia kallal Xe Super Sampling (XeSS), ja erinevalt FSR-ist või DLSS-ist on saadaval kaks erinevat versiooni. Esimene kasutab XMX-maatriksi matemaatilisi ühikuid, mis on selle uues versioonis olemas Arc Alchemist GPU-d; need XMX-seadmed hoolitsevad kogu tehisintellekti töötlemise eest riistvara osas. Teises versioonis kasutatakse laialdaselt tunnustatud neljaelemendilist vektorpunktiprodukti (DP4a) käsku, eemaldades seega sõltuvuse Inteli enda riistvarast ja võimaldades XeSS-il töötada Nvidia ja AMD peal GPU-d.

Toimetajate soovitused

• Kas Nvidia parandas just RTX 4090 sulavad toitepistikud?
• RTX 4060 Ti 16GB tuleb turule 18. juulil meeleheitlike hinnakärbete ajal
• Mis on RAM? Siin on kõik, mida peate teadma
• Mis on GDDR7? Kõik, mida pead teadma järgmise põlvkonna VRAM-i kohta
• Testisin Nvidia uut RTX 4060 RX 7600 vastu - ja see pole ilus