エヌビディアの RTX 40 シリーズ グラフィックス カード 数週間以内にリリースされる予定ですが、すべてのハードウェアの改善の中には、Nvidia の金の卵となり得るものが含まれています。 DLSS3. これは、Nvidia の人気のある DLSS (ディープ ラーニング スーパー サンプリング) 機能の単なるアップデートをはるかに超えており、最終的には次のような結果になる可能性があります。 Nvidia の次世代を定義する グラフィックスカード自体よりもはるかに優れています。
コンテンツ
- DLSS 3 がどのように機能するのか (そしてどのように機能しないのか)
- AI が変化をもたらす場所
- FSR 2.0が（今のところ）追いつけない理由
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AMDはその実現に向けて懸命に取り組んできました。 FidelityFX 超解像度 (FSR) DLSS と同等であり、過去数か月間、成功を収めています。 DLSS 3 はその力学を変えることになるようです。そして今回、FSR はすぐには追いつけないかもしれません。
DLSS 3 がどのように機能するのか (そしてどのように機能しないのか)
DLSS 3 が完全に新しいバージョンであると考えるのも無理はありません。 DLSS、しかしそうではありません。 少なくとも、まったく新しいものではありません。 DLSS 3 のバックボーンは、現在 DLSS タイトルで利用できるものと同じ超解像度テクノロジーであり、Nvidia はおそらく新しいバージョンでそれを改良し続けるでしょう。 Nvidia によると、DLSS 3 の超解像度部分がグラフィック設定の別のオプションとして表示されるようになりました。
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新しい部分はフレーム生成です。 DLSS 3 は、1 フレームおきに完全に固有のフレームを生成し、基本的に、表示される 8 ピクセルごとに 7 ピクセルを生成します。 以下のフローチャートでその例を確認できます。 4K の場合、GPU は 1080p のピクセルのみをレンダリングし、その情報を現在のフレームだけでなく次のフレームにも使用します。
Nvidiaによると、フレーム生成は超解像度とは別の切り替えになるという。 これは、フレーム生成が今のところ RTX 40 シリーズ GPU でのみ機能する一方で、超解像度は DLSS 3 に更新されたゲームであっても、すべての RTX グラフィックス カードで引き続き機能するためです。 言うまでもないことですが、フレームの半分が完全に生成されれば、パフォーマンスは次のように向上します。 多くの。
ただし、フレーム生成は単なる AI の秘密のソースではありません。 の DLSS 2 と FSR などのツール、動きベクトルはアップスケーリングの重要な入力です。 モーション ベクトルは、オブジェクトがあるフレームから次のフレームに移動する場所を記述しますが、モーション ベクトルはシーン内のジオメトリにのみ適用されます。 影、反射、パーティクルなどの 3D ジオメトリを持たない要素は、視覚的なアーティファクトを避けるために、従来、アップスケーリング プロセスからマスクされてきました。
AI が完全に固有のフレームを生成している場合、マスキングはオプションではありません。ここで、RTX 40 シリーズ GPU のオプティカル フロー アクセラレーターが活躍します。 これはモーション ベクトルに似ていますが、グラフィック カードがあるフレームから次のフレームへの個々のピクセルの動きを追跡する点が異なります。 このオプティカル フロー フィールドは、動きベクトル、深度、色とともに、AI によって生成されたフレームに寄与します。
良いことばかりのように聞こえますが、AI によって生成されたフレームには大きな問題があります。それは、遅延が増加するということです。 AI によって生成されたフレームは PC を通過しません。これは「偽の」フレームであるため、ゲームや FRAPS などのツールの従来の fps 読み出しには表示されません。 そのため、非常に多くの追加フレームがあるにもかかわらずレイテンシーは下がらず、オプティカル フローの計算オーバーヘッドにより、レイテンシーは実際には増加します。 そのため、DLSS 3 では Nvidia リフレックス 遅延の増加を相殺します。
通常、CPU はグラフィックス カードのレンダリング キューを保存して、GPU が作業を待機しないようにします (これにより、途切れやフレーム レートの低下が発生します)。 Reflex はレンダー キューを削除し、GPU と CPU を同期します。これにより、CPU が命令を送信できるようになるとすぐに、GPU が命令の処理を開始します。 Nvidia によれば、Reflex を DLSS 3 の上に適用すると、場合によっては遅延の短縮につながる可能性もあります。
AI が変化をもたらす場所
マイクロソフト フライト シミュレータ | NVIDIA DLSS 3 - 独占的なファーストルック
AMD の FSR 2.0 は AI を使用していません。少し前に書いたように、AI は次のことができることを証明しています。 DLSSと同じ品質を得る 機械学習の代わりにアルゴリズムを使用します。 DLSS 3 は、独自のフレーム生成機能とオプティカル フローの導入により、この状況を変えます。
オプティカル フローは新しいアイデアではありません。数十年前から存在しており、ビデオ編集アプリケーションから自動運転車に至るまで、あらゆる用途に応用されています。 しかし、 機械学習によるオプティカルフローの計算 AI モデルをトレーニングするためのデータセットが増加しているため、比較的新しいものです。 AI を使用する理由は単純です。十分なトレーニングがあれば視覚的なエラーが少なく、実行時のオーバーヘッドもそれほどありません。
DLSS は実行時に実行されます。 機械学習を使用せずに、各ピクセルが 1 つのフレームから次のフレームにどのように移動するかを推定するアルゴリズムを開発することが可能です。 次は計算コストが高く、最初のスーパーサンプリングの本質に反します。 場所。 多くの馬力と十分なトレーニング データを必要としない AI モデルを使用して、Nvidia は安心してください。 使用するトレーニング データが豊富にあるため、高品質で高速に実行できるオプティカル フローを実現できます。 ランタイム。
これにより、CPU に制限があるゲームでもフレーム レートの向上につながります。 スーパーサンプリングは解像度にのみ適用され、解像度はほぼ GPU にのみ依存します。 DLSS 3 は、CPU 処理をバイパスする新しいフレームを使用して、完全なゲーム環境でもゲームのフレーム レートを 2 倍にできます。 CPUのボトルネック. これは素晴らしいことであり、現時点では AI によってのみ可能です。
FSR 2.0が（今のところ）追いつけない理由
AMD は、FSR 2.0 でまさに不可能を実現しました。 見た目も素晴らしく、ブランドに依存しないという事実はさらに優れています。 準備はできています FSR 2.0 の DLSS を削除 初めて見たときから デスループ. しかし、私は FSR 2.0 を楽しんでおり、AMD の素晴らしいキットだと思っていますが、すぐに DLSS 3 に追いつくことはありません。
まず、アーティファクトのないフレーム間の各ピクセルを追跡できるアルゴリズムを開発することは、特に緻密な詳細が含まれる 3D 環境では十分に困難です (サイバーパンク 2077 がその代表的な例です）。 可能ですが、難しいです。 しかし、より大きな問題は、そのアルゴリズムをどの程度肥大化する必要があるかということです。 3D 空間で各ピクセルを追跡し、オプティカル フロー計算を実行し、フレームを生成し、途中で発生した問題を解決するなど、やるべきことはたくさんあります。
ゲームの実行中にこれを実行し、FSR 2.0 または DLSS レベルでのフレーム レートの向上を実現するには、さらに多くのことが求められます。 Nvidia は、専用プロセッサーとトレーニング済みモデルを使用している場合でも、オプティカル フローによって課せられる高い遅延を相殺するために Reflex を使用する必要があります。 そのハードウェアまたはソフトウェアがなければ、FSR はフレームを生成するために非常に多くの遅延を犠牲にする可能性があります。
AMD や他の開発者が最終的にはそこに到達するか、あるいは問題を回避する別の方法を見つけるだろうと私は疑いませんが、それは数年先になる可能性があります。 今は言うのは難しいです。
近日公開 - GeForce RTX 4090 DLSS 3 ファーストルック ティーザー トレーラー
簡単に言えるのは、DLSS 3 は非常にエキサイティングであるということです。 もちろん、Nvidia のパフォーマンスの主張を検証し、画質がどの程度維持されるかを確認するには、それが実現するまで待つ必要があります。 今のところ、DLSS 3 の映像を紹介する Digital Foundry からの短いビデオ (上) が公開されているだけです。サードパーティによるさらなるテストが行われるまで、このビデオを視聴することを強くお勧めします。 ただし、現在の観点から見ると、DLSS 3 は確かに有望に見えます。
この記事はの一部です リスペック – PC ゲームの背後にある技術に関するディスカッション、アドバイス、詳細なレポートを含む、継続的な隔週コラム。
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