Nvidia RTX DLSS: alles wat u moet weten

Nvidia heeft twee opvallende kenmerken RTX 30-serie En RTX 40-serie grafische kaarten: ray tracing en DLSS. De PlayStation 5 en Xbox Series X hebben allebei goed werk geleverd door de meeste mensen kennis te laten maken met ray tracing, maar DLSS is nog steeds een beetje vaag. Het is een beetje ingewikkeld, maar je kunt er een game mee spelen met een gevirtualiseerde hogere resolutie, met behoud van meer details En hogere framerates zonder uw grafische kaart zo zwaar te belasten. Het geeft je het beste van alle werelden door gebruik te maken van de kracht van machine learning en met de introductie van DLSS 3, is de technologie nu nog krachtiger geworden.

Maar er is iets meer aan het verhaal dan dat. Hier is alles wat u moet weten over DLSS, hoe het werkt en wat het kan doen voor uw pc-games.

Wat is DLSS?

DLSS staat voor deep learning supersampling. De "supersampling"-bit verwijst naar een anti-aliasing-methode die de gekartelde randen verzacht die verschijnen op gerenderde afbeeldingen. In tegenstelling tot andere vormen van anti-aliasing werkt SSAA (supersampling anti-aliasing) echter door het beeld met een veel hogere resolutie weer te geven en die gegevens te gebruiken om de hiaten in de oorspronkelijke resolutie op te vullen.

Het gedeelte "diep leren" is de geheime saus van Nvidia. Met behulp van machine learning kan Nvidia AI-modellen trainen met scans met hoge resolutie. Vervolgens kan de anti-aliasingmethode het AI-model gebruiken om de ontbrekende informatie in te vullen. Dit is belangrijk, aangezien SSAA meestal vereist dat u de afbeelding met een hogere resolutie lokaal weergeeft. Nvidia doet het offline, weg van uw computer, en biedt de voordelen van supersampling zonder de computeroverhead.

Dit is allemaal mogelijk dankzij Nvidia's Tensor-cores, die alleen beschikbaar zijn in RTX GPU's (buiten datacenteroplossingen, zoals de NVIDIA A100). Hoewel GPU's uit de RTX 20-serie Tensor-kernen bevatten, worden de RTX 3060, 3060 Ti, 3070, 3080 en 3090 geleverd met Nvidia's tweede generatie Tensor-kernen, die betere prestaties per kern bieden.

Nvidia's nieuwste grafische kaarten uit de RTX 40-serie line-up brengen de Tensor-cores naar hun vierde generatie. Hierdoor wordt de DLSS-boost nog krachtiger. Dankzij de nieuwe 8-bits drijvende-komma-tensor-engine is de doorvoer van de kernen maar liefst vijf keer toegenomen in vergelijking met de vorige generatie.

Nvidia loopt voorop op dit gebied, hoewel AMD nieuw is FidelityFX Super Resolution-functie kan voor stevige concurrentie zorgen. Zelfs Intel heeft zijn eigen supersampling-technologie genoemd Intel XeSS, of Intel Xe Super Sampling. Daarover later meer.

Wat doet DLSS eigenlijk?

DLSS is het resultaat van een uitgebreid proces van het aanleren van het AI-algoritme van Nvidia om mooiere games te genereren. Nadat de game met een lagere resolutie is weergegeven, leidt DLSS informatie af uit de kennisbank van beeldtraining met superresolutie om een ​​beeld te genereren dat er nog steeds uitziet alsof het op een hogere snelheid draait oplossing. Het idee is om games die met 1440p worden weergegeven eruit te laten zien alsof ze op 4K of 1080p-games draaien om eruit te zien als 1440p. DLSS 2.0 biedt vier keer de resolutie, waardoor je games kunt renderen met 1080p terwijl je ze uitvoert met 4K.

Meer traditionele superresolutietechnieken kunnen leiden tot artefacten en bugs in het uiteindelijke beeld, maar DLSS is ontworpen om met die fouten te werken om een ​​nog beter uitziend beeld te genereren. In de juiste omstandigheden kan het aanzienlijke prestatieverbeteringen opleveren zonder de look en feel van een game aan te tasten; integendeel, het kan de game er nog beter uit laten zien.

Waar vroege DLSS-games van houden Final Fantasy XV leverde bescheiden framesnelheidsverbeteringen op van slechts 5 frames per seconde (fps) tot 15 fps, recentere releases hebben veel grotere verbeteringen opgeleverd. Met spellen als Bezorg ons de maan En Wolfenstein: Jongbloed, introduceerde Nvidia een nieuwe AI-engine voor DLSS, waarvan ons is verteld dat deze de beeldkwaliteit verbetert, vooral bij lagere resoluties zoals 1080p, en in sommige gevallen de framerates met meer dan 50% kan verhogen.

Met de nieuwste iteratie van DLSS 3 kunnen de framesnelheidswinsten zelfs nog groter zijn dankzij de nieuwe functie voor het genereren van frames. Eerdere implementaties van DLSS hadden gewoon de Tensor-kernen om frames er beter uit te laten zien, maar nu kunnen frames worden weergegeven met alleen AI. We zullen DLSS 3 later in meer detail bespreken.

Er zijn ook nieuwe modi voor kwaliteitsaanpassing die DLSS-gebruikers kunnen maken, waarbij ze kunnen kiezen tussen Prestaties, Evenwichtig en kwaliteit, elk gericht op de Tensor-kernkracht van de RTX GPU op een ander aspect van DLSS.

Hoe werkt DLSS?

DLSS dwingt een game om te renderen met een lagere resolutie (meestal 1440p) en gebruikt vervolgens het getrainde AI-algoritme om af te leiden hoe het eruit zou zien als het zou worden weergegeven met een hogere resolutie (meestal 4K). Het doet dit door enkele anti-aliasing-effecten te gebruiken (waarschijnlijk Nvidia's eigen TAA) en wat geautomatiseerde verscherping. Visuele artefacten die bij hogere resoluties niet aanwezig zouden zijn, worden ook gladgestreken en zelfs gebruikt om de details af te leiden die in een afbeelding aanwezig zouden moeten zijn.

Als legt Eurogamer uit, is het AI-algoritme getraind om naar bepaalde games te kijken met extreem hoge resoluties (vermoedelijk 64x supersampling) en wordt het gedestilleerd tot iets van slechts een paar megabytes groot voordat het werd toegevoegd aan de nieuwste Nvidia-stuurprogramma-uitgaven en toegankelijk werd gemaakt voor gamers over de hele wereld wereld. Oorspronkelijk moest Nvidia dit proces per game doorlopen. Nvidia zorgt in DLSS 2.0 voor een algemene oplossing, waardoor het AI-model niet meer voor elke game getraind hoeft te worden.

In feite is DLSS een real-time versie van Nvidia's screenshot-verbeterende Ansel-technologie. Het geeft het beeld weer met een lagere resolutie om de prestaties te verbeteren, en past vervolgens verschillende effecten toe om een ​​relatief vergelijkbaar totaaleffect te leveren aan het verhogen van de resolutie.

Het resultaat kan een allegaartje zijn, maar over het algemeen leidt het tot hogere framesnelheden zonder een substantieel verlies aan visuele getrouwheid. Nvidia beweert dat de framerates met maar liefst 75% kunnen verbeteren in Remedy Entertainment's Controle bij gebruik van zowel DLSS als ray tracing. Het is meestal minder uitgesproken dan dat, en niet iedereen is fan van het uiteindelijke uiterlijk van een DLSS-game, maar de optie is er zeker voor degenen die hun spellen willen verfraaien zonder de kosten van een hogere prijs oplossing.

In dood stranding, we zagen aanzienlijke verbeteringen bij 1440p ten opzichte van native rendering. In de Performance-modus zijn enkele van de fijnere details op de achterkant verloren gegaan, vooral op de tape. De kwaliteitsmodus behield de meeste details terwijl enkele van de ruwe randen van de native render werden gladgestreken. Ons "DLSS uit" screenshot toont de kwaliteit zonder enige anti-aliasing. Hoewel DLSS dat kwaliteitsniveau niet handhaaft, is het zeer effectief in het bestrijden van aliasing terwijl de meeste details behouden blijven.

We hebben geen overmatige verscherping gezien dood stranding, maar dat is iets dat u kunt tegenkomen tijdens het gebruik van DLSS.

Beter na verloop van tijd

DLSS heeft het potentieel om gamers die niet echt comfortabele framesnelheden kunnen bereiken bij resoluties boven 1080p, de mogelijkheid te geven om dit met gevolgtrekking te doen. DLSS is zeker een van de krachtigste functies van de RTX GPU's. Ze zijn niet zo krachtig als we hadden gehoopt, en de ray tracing-effecten zijn mooi, maar hebben meestal een aanzienlijk invloed op de prestaties, maar DLSS geeft ons het beste van twee werelden: mooiere games die ook beter presteren.

Oorspronkelijk leek het erop dat DLSS een nichefunctie zou zijn voor low-end grafische kaarten, maar dat is niet het geval. In plaats daarvan heeft DLSS games ingeschakeld zoals Cyberpunk 2077 En Controle om visuele getrouwheid op high-end hardware te pushen zonder de games onspeelbaar te maken. DLSS tilt low-end hardware naar een hoger niveau en biedt tegelijkertijd een kijkje in de toekomst voor high-end hardware.

Nvidia heeft de RTX 3090-renderinggames laten zien Wolfenstein: YoungBlood op 8K met ray tracing en DLSS ingeschakeld. Hoewel brede acceptatie van 8K nog ver weg is, worden 4K-schermen steeds gebruikelijker. In plaats van te renderen op native 4K en te hopen dat het rond de 50 fps tot 60 fps blijft, kunnen gamers renderen met 1080p of 1440p en DLSS gebruiken om de ontbrekende informatie in te vullen. Het resultaat is hogere framerates zonder merkbaar verlies aan beeldkwaliteit.

DLSS wordt ook voortdurend verbeterd en ontvangt regelmatig updates in een poging het AI-algoritme te verbeteren. Het stelt het nu in staat om slimmer gebruik te maken van bewegingsvectoren, wat in wezen helpt om het uiterlijk van objecten te verbeteren wanneer ze bewegen. De update vermindert ook ghosting, zorgt ervoor dat partikeleffecten er duidelijker uitzien en verbetert de temporele stabiliteit. DLSS 2 wordt nu vrij algemeen toegepast en 216 games ondersteunen het vanaf september 2022.

De verbeteringen houden daar echter niet op. Met de introductie van DLSS 3 wordt het zelfs een stuk interessanter.

DLSS 3 vindt de technologie opnieuw uit door frames weer te geven in plaats van pixels

op 20 sept. tijdens de GTC 2022-keynote, kondigde Nvidia DLSS 3 aan - de nieuwste iteratie van de technologie die beschikbaar zal zijn voor eigenaren van grafische kaarten uit de RTX 40-serie. In tegenstelling tot sommige van de eerdere, kleinere updates, zijn de wijzigingen in DLSS deze keer groot en hebben ze het potentieel om een enorme prestatieverbetering met de toevoeging van AI-gegenereerde frames, die worden gemaakt met behulp van de echte frames die een GPU geeft weer. Dit is heel anders dan DLSS en DLSS 2, die zojuist echte frames hebben bijgewerkt met door AI aangedreven opschaling.

Er zijn momenteel vier GPU's die DLSS 3 ondersteunen:

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

In onze RTX 4090-test, ontdekten we dat DLSS 3 aanzienlijk hogere framesnelheden kon leveren dan DLSS 2. In Cyberpunk 2077 bij 4K met ray tracing maximaal ingesteld, leverde het inschakelen van DLSS 3 bijna 50% meer frames op dan alleen het gebruik van DLSS 2; vergeleken met het helemaal niet gebruiken van DLSS, had DLSS 3 meer dan drie keer de framesnelheid. In dit opzicht levert DLSS 3 precies wat Nvidia beloofde.

Er zijn echter enkele technische beperkingen met DLSS 3. Kortom, DLSS voegt een door AI gegenereerd frame in tussen twee echte frames, en dat AI-frame wordt opgesteld op basis van de verschillen tussen de twee echte frames. Dit betekent natuurlijk dat de GPU je het tweede echte frame niet kan laten zien voordat je het door AI gegenereerde frame ziet, en daarom is de latentie zo veel hoger met DLSS 3. Dit is de reden waarom Nvidia-reflex moet ook worden ingeschakeld om DLSS 3 te laten werken.

De andere grote beperking van DLSS 3 is simpelweg te wijten aan door AI gegenereerde frames met fouten en rare visuele bugs. Tijdens onze tests ontdekten we dat er een algemene kwaliteitsvermindering was bij het inschakelen van DLSS 3, wat gemakkelijk over het hoofd te zien is wanneer de framesnelheid zo hoog is, maar sommige kwaliteitsproblemen zijn moeilijk te negeren. Met name UI- of HUD-elementen raken onleesbaar in de door AI gegenereerde frames, vermoedelijk omdat de AI gericht is op 3D-omgevingen en niet op 2D-tekst die bovenop het spel zelf staat. DLSS 2 heeft dit probleem niet omdat de gebruikersinterface onafhankelijk van de 3D-elementen wordt weergegeven, in tegenstelling tot DLSS 3.

Hieronder is een screenshot van Cyberpunk 2077 DLSS 3, DLSS 2 en native resolutie van links naar rechts vergelijken. Als het op de omgeving aankomt, zijn beide implementaties van DLSS beter dan de native, maar dat kan zie ook dat in de DLSS 3-screenshot aan de linkerkant de zoektochtmarkering is vervormd en de tekst is onleesbaar. Dit is meestal wat er gebeurt in door AI gegenereerde frames in games met DLSS 3.

Aan de ene kant duwt DLSS 3 frames nog hoger en heeft het meestal niet veel slechtere visuele kwaliteit dan DLSS 2. Maar aan de andere kant zorgt het inschakelen van DLSS 3 ervoor dat de latentie erg hoog is in verhouding tot de framesnelheid en rare visuele bugs kan introduceren, vooral op UI- en HUD-elementen. Het verlagen van de latentie en het verminderen van visuele artefacten zal ongetwijfeld een uitdaging zijn voor Nvidia, aangezien dit fundamentele compromissen zijn die bij DLSS 3 horen. Voor een technologie van de eerste generatie is het echter een goede eerste poging, en hopelijk zal Nvidia dingen kunnen verbeteren met toekomstige iteraties van DLSS 3.

DLSS 3 vindt langzaam zijn weg naar meer games. Dit zijn de titels die momenteel DLSS 3 ondersteunen:

• Een plaagverhaal: Requiem
• Atoom hart
• Helder geheugen: oneindig
• Tsjernobyliet
• Het zwaard van de veroveraar
• Cyberpunk 2077
• Bezorg ons Mars
• Vernietig alle mensen 2
• Stervend licht 2
• F1 22
• VUIST: Gesmeed in Shadow Torch
• Hitman 3
• Zweinstein erfenis
• Icarus
• Jurassic World Evolutie 2
• Gerechtigheid
• Loopmancer
• Plunderaars
• Marvel's Spider-Man geremasterd
• Microsoft Flight Simulator
• Spookjacht om middernacht
• Mount en Blade 2 Bannerlord
• Naraka Bladepoint
• Portaal RTX
• Uitrukken
• The Witcher 3 wilde jacht
• Warhammer 40.000 Darktide

DLSS versus FSR versus RSR versus XeSS

AMD is de grootste concurrent van Nvidia als het gaat om grafische technologie. Om te concurreren met DLSS, AMD vrijgegeven FidelityFX Super resolutie (FSR) in 2021. Hoewel het hetzelfde doel bereikt om de beelden te verbeteren en tegelijkertijd de framesnelheden te verhogen, werkt FSR heel anders dan DLSS. FSR geeft frames weer met een lagere resolutie en gebruikt vervolgens een open-source algoritme voor ruimtelijke opschaling laat het spel eruit zien alsof het met een hogere resolutie draait en houdt geen rekening met bewegingsvector gegevens. DLSS gebruikt een AI-algoritme om dezelfde resultaten te leveren, maar deze techniek wordt alleen ondersteund door Nvidia's eigen RTX GPU's. FSR daarentegen kan op vrijwel elke GPU werken.

Naast FSR heeft AMD ook Radeon Super Resolution (RSR), een ruimtelijke opschalingstechniek die gebruik maakt van AI. Hoewel dit lijkt op DLSS, zijn er verschillen. RSR is gebouwd met hetzelfde algoritme als FidelityFX Super Resolution (FSR) en is een driver-gebaseerde functie die wordt geleverd via AMD's Adrenalin-software. RSR is bedoeld om de leemte op te vullen waar FSR niet beschikbaar is, aangezien de laatste rechtstreeks in specifieke games moet worden geïmplementeerd. In wezen zou RSR in bijna elke game moeten werken, omdat er geen ontwikkelaars nodig zijn om het te implementeren. FSR is met name beschikbaar voor nieuwere Nvidia- en AMD-GPU's, en RSR daarentegen is alleen compatibel met AMD's RDNA-kaarten, waaronder de Radeon RX 5000 en RX 6000-serie. Binnenkort wordt die line-up uitgebreid met RDNA 3 en zijn Radeon RX 7000-serie GPU's.

Intel heeft ook gewerkt aan zijn eigen supersampling-technologie genaamd Xe Supersampling (XeSS), en in tegenstelling tot FSR of DLSS zijn er twee verschillende versies beschikbaar. De eerste maakt gebruik van de XMX-matrix wiskundige eenheden, die aanwezig zijn in zijn nieuwe Arc Alchemist GPU's; deze XMX-eenheden zorgen voor alle AI-verwerking aan de hardwarekant. De andere versie maakt gebruik van de algemeen aanvaarde vier-elementen vector dot product (DP4a) instructie, waardoor de afhankelijkheid van Intel's eigen hardware wordt verwijderd en XeSS kan werken op Nvidia en AMD GPU's.

Aanbevelingen van de redactie

• Heeft Nvidia zojuist de smeltende voedingsconnectoren van de RTX 4090 gerepareerd?
• RTX 4060 Ti 16GB wordt op 18 juli gelanceerd te midden van wanhopige prijsverlagingen
• Wat is RAM? Hier is alles wat u moet weten
• Wat is GDDR7? Alles wat u moet weten over next-gen VRAM
• Ik heb Nvidia's nieuwe RTX 4060 getest tegen de RX 7600 - en het is niet mooi