Nvidia RTX DLSS: tutto ciò che devi sapere

Nvidia ha due caratteristiche straordinarie Serie RTX 30 E Serie RTX 40 schede grafiche: ray tracing e DLSS. Sia PlayStation 5 che Xbox Series X hanno fatto un buon lavoro nell'introdurre la maggior parte delle persone al ray tracing, ma il DLSS è ancora un po' nebuloso. È un po' complesso, ma ti consente di giocare a una risoluzione virtualizzata più elevata, mantenendo maggiori dettagli E frame rate più elevati senza gravare troppo sulla tua scheda grafica. Ti offre il meglio di tutti i mondi sfruttando la potenza dell'apprendimento automatico e con l'introduzione di DLSS 3, la tecnologia è appena diventata ancora più potente.

Ma c'è qualcosa di più nella storia di questo. Ecco tutto ciò che devi sapere su DLSS, come funziona e cosa può fare per i tuoi giochi per PC.

Che cos'è il DLSS?

DLSS è l'acronimo di deep learning supersampling. Il bit "supersampling" si riferisce a un metodo anti-aliasing che attenua i bordi frastagliati che appaiono sulla grafica renderizzata. Rispetto ad altre forme di anti-aliasing, tuttavia, SSAA (supersampling anti-aliasing) funziona rendendo l'immagine a una risoluzione molto più elevata e utilizzando quei dati per colmare le lacune nella risoluzione nativa.

La parte del "deep learning" è la salsa segreta di Nvidia. Utilizzando la potenza dell'apprendimento automatico, Nvidia può addestrare modelli AI con scansioni ad alta risoluzione. Quindi, il metodo anti-aliasing può utilizzare il modello AI per inserire le informazioni mancanti. Questo è importante, poiché SSAA di solito richiede di eseguire il rendering locale dell'immagine a risoluzione più elevata. Nvidia lo fa offline, lontano dal tuo computer, offrendo i vantaggi del supersampling senza il sovraccarico di elaborazione.

Tutto questo è possibile grazie ai Tensor core di Nvidia, che sono disponibili solo nelle GPU RTX (al di fuori delle soluzioni per data center, come il NVIDIA A100). Sebbene le GPU della serie RTX 20 abbiano i Tensor core all'interno, le RTX 3060, 3060 Ti, 3070, 3080 e 3090 sono dotate dei Tensor core di seconda generazione di Nvidia, che offrono maggiori prestazioni per core.

Le più recenti schede grafiche di Nvidia della gamma RTX serie 40 portano i core Tensor alla loro quarta generazione. Ciò rende il potenziamento DLSS ancora più potente. Grazie al nuovo motore tensore a virgola mobile a 8 bit, il throughput dei core è aumentato di ben cinque volte rispetto alla generazione precedente.

Nvidia sta guidando la carica in quest'area, anche se AMD è nuova Funzione FidelityFX Super Risoluzione potrebbe fornire una concorrenza agguerrita. Anche Intel ha una propria tecnologia di supersampling chiamata Intel XESSo Intel Xe Super Sampling. Ne parleremo più avanti.

Cosa fa effettivamente il DLSS?

DLSS è il risultato di un processo esaustivo di insegnamento dell'algoritmo AI di Nvidia per generare giochi dall'aspetto migliore. Dopo aver eseguito il rendering del gioco a una risoluzione inferiore, DLSS deduce le informazioni dalla sua base di conoscenza di formazione di immagini in super risoluzione per generare un'immagine che sembra ancora funzionare a un livello superiore risoluzione. L'idea è di far sembrare i giochi renderizzati a 1440p come se stessero girando a 4K o giochi a 1080p per sembrare 1440p. DLSS 2.0 offre una risoluzione quattro volte superiore, consentendoti di eseguire il rendering dei giochi a 1080p mentre li trasmetti a 4K.

Tecniche di super-risoluzione più tradizionali possono portare a artefatti e bug nell'immagine finale, ma DLSS è progettato per funzionare con quegli errori per generare un'immagine ancora migliore. Nelle giuste circostanze, può offrire sostanziali miglioramenti delle prestazioni senza influire sull'aspetto del gioco; al contrario, può migliorare ulteriormente l'aspetto del gioco.

Dove piacevano i primi giochi DLSS Final Fantasy XV ha fornito modesti miglioramenti della frequenza dei fotogrammi di soli 5 fotogrammi al secondo (fps) a 15 fps, le versioni più recenti hanno visto miglioramenti molto maggiori. Con giochi come Liberaci la Luna E Wolfenstein: Sangue giovane, Nvidia ha introdotto un nuovo motore AI per DLSS, che ci è stato detto migliora la qualità dell'immagine, specialmente a risoluzioni inferiori come 1080p, e può aumentare i frame rate in alcuni casi di oltre il 50%.

Con l'ultima iterazione di DLSS 3, i guadagni di frame rate potrebbero essere ancora più sostanziali grazie alla nuova funzione di generazione di frame. Nelle precedenti implementazioni di DLSS i Tensor core miglioravano l'aspetto dei frame, ma ora i frame possono essere renderizzati utilizzando solo l'intelligenza artificiale. Discuteremo DLSS 3 in modo più dettagliato in seguito.

Ci sono anche nuove modalità di regolazione della qualità che gli utenti DLSS possono effettuare, scegliendo tra Prestazioni, Equilibrato e di qualità, ciascuno focalizzando la potenza del core Tensor della GPU RTX su un aspetto diverso DLSS.

Come funziona il DLSS?

DLSS costringe un gioco a eseguire il rendering a una risoluzione inferiore (in genere 1440p) e quindi utilizza il suo algoritmo AI addestrato per dedurre come sarebbe se fosse renderizzato a una risoluzione più alta (in genere 4K). Lo fa utilizzando alcuni effetti anti-aliasing (probabilmente il TAA di Nvidia) e alcuni miglioramenti automatici. Anche gli artefatti visivi che non sarebbero presenti a risoluzioni più elevate vengono risolti e persino utilizzati per dedurre i dettagli che dovrebbero essere presenti in un'immagine.

COME Eurogamer spiega, l'algoritmo AI è addestrato a guardare determinati giochi a risoluzioni estremamente elevate (presumibilmente supercampionamento 64x) e viene distillato fino a qualcosa di appena pochi megabyte prima di essere aggiunto alle ultime versioni dei driver Nvidia e reso accessibile ai giocatori di tutto il mondo mondo. In origine, Nvidia doveva affrontare questo processo gioco per gioco. In DLSS 2.0, Nvidia fornisce una soluzione generale, quindi il modello AI non deve più essere addestrato per ogni gioco.

In effetti, DLSS è una versione in tempo reale di La tecnologia Ansel che migliora gli screenshot di Nvidia. Rende l'immagine a una risoluzione inferiore per fornire un aumento delle prestazioni, quindi applica vari effetti per fornire un effetto complessivo relativamente paragonabile all'aumento della risoluzione.

Il risultato può essere un miscuglio, ma in generale porta a frame rate più elevati senza una sostanziale perdita di fedeltà visiva. Nvidia afferma che i frame rate possono migliorare fino al 75% in Remedy Entertainment Controllo quando si utilizzano sia DLSS che ray tracing. Di solito è meno pronunciato di così, e non tutti sono fan dell'aspetto finale di un gioco DLSS, ma il l'opzione è certamente lì per coloro che vogliono abbellire i propri giochi senza il costo di correre a un prezzo più alto risoluzione.

In spiaggiamento della morte, abbiamo visto miglioramenti significativi a 1440p rispetto al rendering nativo. La modalità Performance ha perso alcuni dei dettagli più fini sulla confezione posteriore, in particolare nel nastro. La modalità qualità ha mantenuto la maggior parte dei dettagli mentre attenuava alcuni dei bordi grezzi del rendering nativo. Il nostro screenshot "DLSS off" mostra la qualità senza alcun anti-aliasing. Sebbene il DLSS non mantenga quel livello di qualità, è molto efficace nel combattere l'aliasing mantenendo la maggior parte dei dettagli.

Non abbiamo notato alcun eccesso di nitidezza spiaggiamento della morte, ma è qualcosa che potresti incontrare durante l'utilizzo di DLSS.

Meglio nel tempo

Il DLSS ha il potenziale per offrire ai giocatori che non riescono a raggiungere frame rate confortevoli a risoluzioni superiori a 1080p la possibilità di farlo con l'inferenza. Il DLSS è sicuramente una delle funzionalità più potenti delle GPU RTX. Non sono così potenti come avremmo potuto sperare e gli effetti di ray tracing sono belli ma tendono ad avere un considerevole impatto sulle prestazioni, ma DLSS ci offre il meglio di entrambi i mondi: giochi più belli che funzionano anche meglio.

Inizialmente, sembrava che il DLSS sarebbe stato una funzionalità di nicchia per le schede grafiche di fascia bassa, ma non è così. Invece, DLSS ha abilitato giochi come Cyberpunk 2077 E Controllo per spingere la fedeltà visiva su hardware di fascia alta senza rendere i giochi ingiocabili. DLSS eleva l'hardware di fascia bassa fornendo al contempo uno sguardo al futuro per l'hardware di fascia alta.

Nvidia ha mostrato i giochi di rendering RTX 3090 come Wolfenstein: Sangue giovane a 8K con ray tracing e DLSS attivati. Sebbene l'ampia adozione dell'8K sia ancora lontana, i display 4K stanno diventando sempre più comuni. Invece di eseguire il rendering a 4K nativi e sperare di rimanere tra i 50 e i 60 fps, i giocatori possono eseguire il rendering a 1080p o 1440p e utilizzare il DLSS per inserire le informazioni mancanti. Il risultato è un frame rate più elevato senza una notevole perdita di qualità dell'immagine.

Anche il DLSS migliora continuamente e riceve aggiornamenti regolari nel tentativo di migliorare l'algoritmo AI. Ora gli consente di fare un uso più intelligente dei vettori di movimento, il che essenzialmente aiuta a migliorare l'aspetto degli oggetti quando si muovono. L'aggiornamento riduce anche il ghosting, rende gli effetti particellari più chiari e migliora la stabilità temporale. DLSS 2 è ora adottato in modo abbastanza diffuso e 216 giochi lo supportano a partire da settembre 2022.

I miglioramenti non si fermano qui, però. In effetti, le cose stanno per diventare molto più interessanti con l'introduzione del DLSS 3.

DLSS 3 reinventa la tecnologia eseguendo il rendering dei fotogrammi anziché dei pixel

Il 20 settembre, durante il suo keynote GTC 2022, Nvidia ha annunciato DLSS 3, l'ultima iterazione della tecnologia che sarà disponibile per i possessori di schede grafiche della serie RTX 40. A differenza di alcuni dei precedenti aggiornamenti più piccoli, questa volta le modifiche al DLSS sono importanti e hanno il potenziale per offrire un enorme aumento delle prestazioni con l'aggiunta di frame generati dall'intelligenza artificiale, che vengono creati utilizzando i frame reali di una GPU rende. Questo è molto diverso da DLSS e DLSS 2, che hanno appena ritoccato i frame reali con l'upscaling basato sull'intelligenza artificiale.

Attualmente ci sono quattro GPU che supportano DLSS 3:

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

Nella nostra recensione dell'RTX 4090, abbiamo scoperto che DLSS 3 era in grado di fornire frame rate significativamente più elevati rispetto a DLSS 2. In Cyberpunk 2077 a 4K con ray tracing impostato al massimo, l'attivazione di DLSS 3 ha prodotto quasi il 50% di frame in più rispetto al semplice utilizzo di DLSS 2; rispetto al non utilizzo del DLSS, DLSS 3 aveva un frame rate tre volte superiore. Sotto questo aspetto, DLSS 3 offre esattamente quanto promesso da Nvidia.

Tuttavia, ci sono alcune limitazioni tecniche con DLSS 3. Fondamentalmente, DLSS inserisce un fotogramma generato dall'IA tra due fotogrammi reali e quel fotogramma AI viene elaborato in base alle differenze tra i due fotogrammi reali. Naturalmente, questo significa che la GPU non può mostrarti il ​​secondo fotogramma reale prima che tu veda il fotogramma generato dall'IA, motivo per cui la latenza è molto più alta con DLSS 3. Questo è il motivo per cui Nvidia Reflex inoltre deve essere abilitato affinché DLSS 3 funzioni.

L'altra grande limitazione di DLSS 3 è semplicemente dovuta ai frame generati dall'intelligenza artificiale con errori e strani bug visivi. Durante i nostri test, abbiamo riscontrato un calo generale della qualità durante l'abilitazione del DLSS 3, che è facile da trascurare quando i guadagni di frame rate sono così elevati, ma alcuni problemi di qualità sono difficili da ignorare. Gli elementi dell'interfaccia utente o dell'HUD, in particolare, vengono confusi nei frame generati dall'IA, presumibilmente perché l'IA è orientata verso ambienti 3D e non testo 2D che si trova sopra il gioco stesso. DLSS 2 non presenta questo problema perché l'interfaccia utente è renderizzata indipendentemente dagli elementi 3D, a differenza di DLSS 3.

Di seguito è riportato uno screenshot da Cyberpunk 2077 confrontando DLSS 3, DLSS 2 e la risoluzione nativa da sinistra a destra. Quando si tratta dell'ambiente, entrambe le implementazioni di DLSS sono migliori del nativo, ma puoi farlo vedi anche che nello screenshot di DLSS 3 a sinistra, l'indicatore di ricerca è distorto e il testo lo è illeggibile. Questo di solito è ciò che accade nei frame generati dall'IA nei giochi che hanno DLSS 3.

Da un lato, DLSS 3 spinge i fotogrammi ancora più in alto e di solito non ha una qualità visiva molto peggiore rispetto a DLSS 2. Ma d'altra parte, l'abilitazione del DLSS 3 fa sì che la latenza sia molto alta rispetto al frame rate e può introdurre strani bug visivi, specialmente sugli elementi dell'interfaccia utente e dell'HUD. Abbassare la latenza e ridurre gli artefatti visivi sarà senza dubbio una sfida per Nvidia poiché si tratta di compromessi fondamentali con DLSS 3. Per una tecnologia di prima generazione, tuttavia, è un buon primo tentativo e, si spera, Nvidia sarà in grado di migliorare le cose con le future iterazioni di DLSS 3.

DLSS 3 si sta lentamente facendo strada in più giochi. Ecco i titoli che attualmente supportano DLSS 3:

• Un racconto della peste: Requiem
• Cuore atomico
• Memoria luminosa: infinita
• Chernobylite
• Lama del Conquistatore
• Cyberpunk 2077
• Liberaci Marte
• Distruggi tutti gli umani 2
• Luce morente 2
• F1 22
• PUGNO: Forgiato nella Torcia dell'Ombra
• Sicario 3
• Eredità di Hogwarts
• Icaro
• L'evoluzione del mondo giurassico 2
• giustizia
• Loopmancer
• Predoni
• Marvel's Spider-Man Remastered
• Simulatore di volo Microsoft
• Caccia ai fantasmi di mezzanotte
• Mount and Blade 2 Bannerlord
• Naraka Bladepoint
• Portale RTX
• Strappare
• The Witcher 3 Caccia selvaggia
• Warhammer 40.000 Marea Oscura

DLSS contro FSR contro RSR contro XeSS

AMD è il più grande concorrente di Nvidia quando si tratta di tecnologia grafica. Per competere con DLSS, AMD rilasciato FidelityFX Super Resolution (FSR) nel 2021. Sebbene raggiunga lo stesso obiettivo di migliorare la grafica aumentando i frame rate, FSR funziona in modo abbastanza diverso da DLSS. FSR esegue il rendering dei frame a una risoluzione inferiore e quindi utilizza un algoritmo di upscaling spaziale open source per far sembrare che il gioco funzioni a una risoluzione più alta e non tenga conto del vettore di movimento dati. DLSS utilizza un algoritmo AI per fornire gli stessi risultati, ma questa tecnica è supportata solo dalle GPU RTX di Nvidia. FSR, d'altra parte, può funzionare praticamente su qualsiasi GPU.

Oltre a FSR, AMD ha anche Radeon Super Resolution (RSR), una tecnica di upscaling spaziale che utilizza l'intelligenza artificiale. Sebbene suoni simile a DLSS, ci sono differenze. RSR è costruito utilizzando lo stesso algoritmo di FidelityFX Super Resolution (FSR) ed è una funzionalità basata su driver fornita tramite il software Adrenalin di AMD. RSR mira a colmare il vuoto in cui FSR non è disponibile, poiché quest'ultimo deve essere implementato direttamente in giochi specifici. In sostanza, RSR dovrebbe funzionare in quasi tutti i giochi, poiché non richiede agli sviluppatori di implementarlo. In particolare, FSR è disponibile su GPU Nvidia e AMD più recenti e RSR, d'altra parte, è compatibile solo con le schede RDNA di AMD, che includono Radeon RX 5000 e Serie RX6000. Presto, quella formazione sarà ampliata per includere RDNA 3 e le sue GPU della serie Radeon RX 7000.

Intel ha anche lavorato alla propria tecnologia di supersampling chiamata Supercampionamento Xe (XeSS)e, a differenza di FSR o DLSS, sono disponibili due diverse versioni. Il primo utilizza le unità matematiche della matrice XMX, che sono presenti nel suo nuovo GPU Arc Alchemist; queste unità XMX si occupano di tutta l'elaborazione AI sul lato hardware. L'altra versione utilizza l'istruzione del prodotto scalare vettoriale a quattro elementi ampiamente accettata (DP4a), rimuovendo così la dipendenza dall'hardware di Intel e consentendo a XeSS di funzionare su Nvidia e AMD GPU.

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