Nvidia RTX DLSS: všetko, čo potrebujete vedieť

Nvidia má dve výnimočné funkcie Séria RTX 30 a Séria RTX 40 grafické karty: sledovanie lúčov a DLSS. PlayStation 5 a Xbox Series X odviedli dobrú prácu a predstavili väčšine ľudí sledovanie lúčov, ale DLSS je stále trochu hmlisté. Je to trochu zložité, ale umožňuje vám hrať hru vo virtualizovanom vyššom rozlíšení, pričom zachováva väčšie detaily a vyššia snímková frekvencia bez toho, aby bola vaša grafická karta tak zaťažená. Využitím sily strojového učenia a zavedením získate to najlepšie zo všetkých svetov DLSS 3, technológia sa práve stala ešte výkonnejšou.

Ale v príbehu je toho trochu viac. Tu je všetko, čo potrebujete vedieť o DLSS, ako funguje a čo môže urobiť pre vaše počítačové hry.

čo je DLSS?

DLSS je skratka pre hlboké učenie supersampling. Bit „supersampling“ označuje metódu vyhladzovania, ktorá vyhladzuje zubaté okraje, ktoré sa zobrazujú na vykreslenej grafike. Oproti iným formám vyhladzovania však funguje SSAA (vyhladzovanie prevzorkovania) tak, že vykresľuje obrázok v oveľa vyššom rozlíšení a tieto údaje používa na vyplnenie medzier v natívnom rozlíšení.

Časť „hlbokého učenia“ je tajnou omáčkou Nvidie. S využitím sily strojového učenia môže Nvidia trénovať modely AI pomocou skenov s vysokým rozlíšením. Potom môže metóda antialiasingu použiť model AI na doplnenie chýbajúcich informácií. To je dôležité, pretože SSAA zvyčajne vyžaduje, aby ste obrázok s vyšším rozlíšením vykreslili lokálne. Nvidia to robí offline, mimo vášho počítača, pričom poskytuje výhody supervzorkovania bez réžie výpočtovej techniky.

To všetko je možné vďaka jadrám Tensor od Nvidie, ktoré sú dostupné iba v RTX GPU (mimo riešení dátových centier, ako napr. Nvidia A100). Aj keď GPU série RTX 20 majú jadrá Tensor vo vnútri, RTX 3060, 3060 Ti, 3070, 3080 a 3090 sa dodávajú s jadrami Tensor druhej generácie Nvidia, ktoré ponúkajú vyšší výkon na jadro.

Najnovšie grafické karty Nvidia zo série RTX 40 prinášajú jadrá Tensor do ich štvrtej generácie. Vďaka tomu je zosilnenie DLSS ešte výkonnejšie. Vďaka novému 8-bitovému enginu tenzoru s pohyblivou rádovou čiarkou sa priepustnosť jadier v porovnaní s predchádzajúcou generáciou zvýšila až päťnásobne.

Nvidia vedie v tejto oblasti, hoci je AMD novinkou Funkcia FidelityFX Super Resolution môže poskytnúť tvrdú konkurenciu. Dokonca aj Intel má vlastnú technológiu supersamplingu tzv Intel XeSSalebo Intel Xe Super Sampling. Viac o tom neskôr.

Čo vlastne DLSS robí?

DLSS je výsledkom vyčerpávajúceho procesu výučby algoritmu AI spoločnosti Nvidia na vytváranie lepšie vyzerajúcich hier. Po vykreslení hry v nižšom rozlíšení DLSS odvodzuje informácie zo svojej databázy znalostí tréning obrazu v super rozlíšení na vytvorenie obrazu, ktorý stále vyzerá, ako keby bežal vo vyššom rozlíšení rozhodnutie. Myšlienkou je, aby hry vykreslené v rozlíšení 1440p vyzerali, že bežia v rozlíšení 4K alebo 1080p, aby vyzerali ako 1440p. DLSS 2.0 ponúka štvornásobné rozlíšenie, čo vám umožňuje vykresľovať hry v rozlíšení 1080p pri ich výstupe v rozlíšení 4K.

Tradičnejšie techniky super-rozlíšenia môžu viesť k artefaktom a chybám v prípadnom obrázku, ale DLSS je navrhnutý tak, aby pracoval s týmito chybami a vytvoril ešte lepšie vyzerajúci obrázok. Za správnych okolností môže poskytnúť podstatné zvýšenie výkonu bez ovplyvnenia vzhľadu a pocitu z hry; naopak, môže hru ešte vylepšiť.

Kde sa páčia skoré DLSS hry Final Fantasy XV priniesli mierne zlepšenia snímkovej frekvencie iba o 5 snímok za sekundu (fps) na 15 snímok za sekundu, novšie vydania zaznamenali oveľa väčšie vylepšenia. S hrami ako Doruč nám Mesiac a Wolfenstein: Youngblood, Nvidia predstavila nový AI engine pre DLSS, o ktorom nám bolo povedané, že zlepšuje kvalitu obrazu, najmä pri nižších rozlíšeniach, ako je 1080p, a môže zvýšiť snímkovú frekvenciu v niektorých prípadoch až o 50 %.

S najnovšou iteráciou DLSS 3 môže byť zisk snímkovej frekvencie ešte výraznejší vďaka novej funkcii generovania snímok. Predchádzajúce implementácie DLSS mali jadrá Tensor, aby snímky vyzerali lepšie, ale teraz je možné snímky vykresliť iba pomocou AI. O DLSS 3 budeme diskutovať podrobnejšie neskôr.

Používatelia DLSS môžu využívať aj nové režimy úpravy kvality, pričom si môžu vyberať medzi výkonom, Vyvážený a kvalitný, pričom každý z nich zameriava výkon jadra Tensor GPU RTX na iný aspekt DLSS.

Ako funguje DLSS?

DLSS núti hru vykresliť v nižšom rozlíšení (zvyčajne 1440p) a potom pomocou svojho trénovaného algoritmu AI odvodí, ako by to vyzeralo, keby bola vykreslená vo vyššom rozlíšení (zvyčajne 4K). Robí to pomocou niektorých efektov vyhladzovania (pravdepodobne vlastný TAA od Nvidie) a niektorého automatického zaostrovania. Vizuálne artefakty, ktoré by neboli prítomné pri vyššom rozlíšení, sú tiež vyžehlené a dokonca použité na odvodenie detailov, ktoré by mali byť prítomné na obrázku.

Ako Eurogamer vysvetľujeAlgoritmus AI je trénovaný tak, aby sledoval určité hry v extrémne vysokých rozlíšeniach (údajne 64x supervzorkovanie) a je destilovaný na niečo veľké len niekoľko megabajtov, než sa pridá do najnovších verzií ovládačov Nvidia a sprístupní sa hráčom po celom svete sveta. Pôvodne mala Nvidia prejsť týmto procesom na báze hry po hre. V DLSS 2.0 poskytuje Nvidia všeobecné riešenie, takže model AI už nie je potrebné trénovať pre každú hru.

V skutočnosti je DLSS verziou v reálnom čase Technológia Ansel na vylepšovanie snímok obrazovky od Nvidie. Vykresľuje obraz pri nižšom rozlíšení, aby sa zvýšil výkon, a potom aplikuje rôzne efekty, aby sa dosiahol relatívne porovnateľný celkový efekt so zvýšením rozlíšenia.

Výsledkom môže byť zmiešaná taška, ale vo všeobecnosti to vedie k vyšším snímkovým frekvenciám bez podstatnej straty vizuálnej vernosti. Nvidia tvrdí, že obnovovacie frekvencie sa môžu v Remedy Entertainment zlepšiť až o 75 %. Kontrola pri použití DLSS aj sledovania lúčov. Zvyčajne je to menej výrazné a nie každý je fanúšikom konečného vzhľadu hry DLSS, ale možnosť je tu určite pre tých, ktorí chcú skrášliť svoje hry bez nákladov na prevádzku na vyššej rozhodnutie.

In Death Stranding, v porovnaní s natívnym vykresľovaním sme zaznamenali výrazné vylepšenia pri rozlíšení 1440p. Režim Performance stratil niektoré z jemnejších detailov na zadnom obale, najmä na páske. Režim kvality zachoval väčšinu detailov a zároveň vyhladil niektoré drsné hrany natívneho vykreslenia. Naša snímka obrazovky „DLSS vypnutá“ zobrazuje kvalitu bez akéhokoľvek vyhladzovania. Hoci DLSS nezachováva túto úroveň kvality, je veľmi účinný v boji proti aliasingu pri zachovaní väčšiny detailov.

Nezaznamenali sme žiadne preostrovanie Death Stranding, ale s tým sa môžete stretnúť pri používaní DLSS.

Časom lepšie

DLSS má potenciál poskytnúť hráčom, ktorí nedokážu úplne dosiahnuť pohodlnú snímkovú frekvenciu pri rozlíšení nad 1080p, aby tak urobili s odvodením. DLSS je určite jednou z najvýkonnejších funkcií GPU RTX. Nie sú také silné, ako sme dúfali, a efekty sledovania lúčov sú pekné, ale majú tendenciu mať značné vplyv na výkon, ale DLSS nám dáva to najlepšie z oboch svetov: lepšie vyzerajúce hry, ktoré tiež fungujú lepšie.

Pôvodne sa zdalo, že DLSS bude špeciálna funkcia pre grafické karty nižšej kategórie, ale nie je to tak. Namiesto toho DLSS povolil hry ako Cyberpunk 2077 a Kontrola presadiť vizuálnu vernosť na špičkovom hardvéri bez toho, aby sa hry stali nehrateľnými. DLSS povyšuje hardvér nižšej triedy a zároveň poskytuje pohľad do budúcnosti pre špičkový hardvér.

Nvidia ukázala vykresľovanie hier RTX 3090 Wolfenstein: YoungBlood pri 8K so zapnutým sledovaním lúčov a DLSS. Hoci široké prijatie 8K je ešte ďaleko, 4K displeje sú čoraz bežnejšie. Namiesto vykresľovania v natívnom 4K a dúfania, že sa budú držať okolo 50 fps až 60 fps, môžu hráči vykresľovať pri 1080p alebo 1440p a použiť DLSS na doplnenie chýbajúcich informácií. Výsledkom je vyššia snímková frekvencia bez citeľnej straty kvality obrazu.

DLSS sa tiež neustále zlepšuje a dostáva pravidelné aktualizácie v snahe vylepšiť algoritmus AI. Teraz mu umožňuje inteligentnejšie využívať pohybové vektory, čo v podstate pomáha zlepšiť vzhľad objektov, keď sa pohybujú. Aktualizácia tiež redukuje duchov, robí efekty častíc jasnejšie a zlepšuje dočasnú stabilitu. DLSS 2 je teraz pomerne široko prijatý a od septembra 2022 ho podporuje 216 hier.

Vylepšenia tu však nekončia. V skutočnosti sa veci so zavedením DLSS 3 stanú oveľa zaujímavejšie.

DLSS 3 znovu objavuje technológiu vykresľovaním snímok namiesto pixelov

Dňa 20. septembra počas svojho hlavného prejavu VOP 2022, Nvidia oznámila DLSS 3 — najnovšiu iteráciu technológie, ktorá bude dostupná pre majiteľov grafických kariet série RTX 40. Na rozdiel od niektorých predchádzajúcich menších aktualizácií sú zmeny v DLSS tentokrát veľké a majú potenciál ponúknuť obrovské zvýšenie výkonu s pridaním snímok generovaných AI, ktoré sú vytvorené pomocou skutočných snímok, ktoré GPU vykresľuje. To je veľmi odlišné od DLSS a DLSS 2, ktoré len upravili skutočné snímky pomocou upscalingu poháňaného AI.

V súčasnosti existujú štyri GPU, ktoré podporujú DLSS 3:

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

V našej recenzii RTX 4090, zistili sme, že DLSS 3 bol schopný poskytnúť výrazne vyššie obnovovacie frekvencie ako DLSS 2. In Cyberpunk 2077 pri rozlíšení 4K s ray tracingom nastaveným na maximum prinieslo zapnutie DLSS 3 takmer o 50 % viac snímok ako pri použití DLSS 2; v porovnaní s nepoužívaním DLSS vôbec, DLSS 3 mal viac ako trojnásobok snímkovej frekvencie. V tomto aspekte DLSS 3 prináša presne to, čo Nvidia sľúbila.

S DLSS 3 však existujú určité technické obmedzenia. DLSS v zásade vkladá rámec vygenerovaný AI medzi dva skutočné rámce a tento rámec AI je zostavený na základe rozdielov medzi týmito dvoma skutočnými rámcami. Prirodzene to znamená, že GPU vám nemôže ukázať druhú skutočnú snímku predtým, ako uvidíte snímku vygenerovanú AI, a preto je latencia pri DLSS 3 oveľa vyššia. Toto je dôvod prečo Nvidia Reflex je tiež potrebné povoliť, aby DLSS 3 fungoval.

Ďalším hlavným obmedzením DLSS 3 sú jednoducho rámce generované AI s chybami a zvláštnymi vizuálnymi chybami. Pri našom testovaní sme zistili, že pri povolení DLSS 3 došlo k všeobecnému zníženiu kvality, čo sa dá ľahko prehliadnuť, keď sú zisky snímkovej frekvencie také vysoké, ale niektoré problémy s kvalitou je ťažké ignorovať. Najmä prvky používateľského rozhrania alebo HUD sú v rámcoch generovaných AI skomolené, pravdepodobne preto, že AI je zameraná na 3D prostredia a nie na 2D text, ktorý je na vrchole samotnej hry. DLSS 2 nemá tento problém, pretože používateľské rozhranie sa na rozdiel od DLSS 3 vykresľuje nezávisle od 3D prvkov.

Nižšie je snímka obrazovky z Cyberpunk 2077 porovnanie DLSS 3, DLSS 2 a natívneho rozlíšenia zľava doprava. Pokiaľ ide o prostredie, obe implementácie DLSS sú lepšie ako natívne, ale môžete tiež vidieť, že na snímke obrazovky DLSS 3 vľavo je značka úlohy skreslená a text je nečitateľné. To sa zvyčajne deje v rámcoch generovaných AI v hrách, ktoré majú DLSS 3.

Na jednej strane DLSS 3 posúva snímky ešte vyššie a zvyčajne nemá oveľa horšiu vizuálnu kvalitu ako DLSS 2. Na druhej strane však povolenie DLSS 3 spôsobuje, že latencia je veľmi vysoká v porovnaní so snímkovou frekvenciou a môže spôsobiť zvláštne vizuálne chyby, najmä v prvkoch používateľského rozhrania a HUD. Zníženie latencie a zníženie vizuálnych artefaktov bude pre Nvidiu nepochybne náročné, pretože ide o zásadné kompromisy, ktoré prichádzajú s DLSS 3. Pre technológiu prvej generácie je to však dobrý prvý pokus a dúfajme, že Nvidia bude môcť veci vylepšiť budúcimi iteráciami DLSS 3.

DLSS 3 si pomaly razí cestu do ďalších hier. Tu sú tituly, ktoré v súčasnosti podporujú DLSS 3:

• Morová rozprávka: Requiem
• Atómové srdce
• Jasná pamäť: Nekonečná
• Černobylite
• Dobyvateľská čepeľ
• Cyberpunk 2077
• Doruč nám Mars
• Zničte všetkých ľudí 2
• Umierajúce svetlo 2
• F1 22
• FIST: Kovaný v Shadow Torch
• Hitman 3
• Rokfortské dedičstvo
• Ikar
• Vývoj Jurského sveta 2
• Spravodlivosť
• Loopmancer
• Marauders
• Marvel's Spider-Man remastered
• Microsoft Flight Simulator
• Polnočný lov duchov
• Mount and Blade 2 Bannerlord
• Naraka Bladepoiint
• Portál RTX
• Vytrhnúť
• The Witcher 3 Wild Hunt
• Warhammer 40 000 Darktide

DLSS verzus FSR verzus RSR verzus XeSS

AMD je najväčším konkurentom Nvidie, pokiaľ ide o grafickú technológiu. Konkurovať DLSS, AMD vydala FidelityFX Super Resolution (FSR) v roku 2021. Hoci dosahuje rovnaký cieľ, ktorým je zlepšenie vizuálov pri zvyšovaní snímkovej frekvencie, FSR funguje úplne inak ako DLSS. FSR vykresľuje snímky pri nižšom rozlíšení a potom používa open source algoritmus priestorového upscalingu na aby hra vyzerala, že beží vo vyššom rozlíšení a nezohľadňuje pohybový vektor údajov. DLSS používa algoritmus AI na dosiahnutie rovnakých výsledkov, ale túto techniku ​​​​podporujú iba vlastné GPU RTX od Nvidie. Na druhej strane FSR môže fungovať takmer na akomkoľvek GPU.

Okrem FSR má AMD aj Radeon Super Resolution (RSR), čo je technika priestorového upscalingu, ktorá využíva AI. Aj keď to znie podobne ako DLSS, existujú rozdiely. RSR je zostavené pomocou rovnakého algoritmu ako FidelityFX Super Resolution (FSR) a je to funkcia založená na ovládači, ktorá je dodávaná prostredníctvom softvéru AMD Adrenalin. RSR má za cieľ vyplniť medzeru tam, kde FSR nie je k dispozícii, pretože ten sa musí implementovať priamo do konkrétnych hier. RSR by v podstate malo fungovať takmer v každej hre, pretože nevyžaduje, aby ju implementovali vývojári. FSR je k dispozícii na novších GPU Nvidia a AMD a RSR je na druhej strane kompatibilný iba s kartami RDNA od AMD, medzi ktoré patria Radeon RX 5000 a Séria RX 6000. Čoskoro bude táto zostava rozšírená o RDNA 3 a jeho GPU radu Radeon RX 7000.

Intel tiež pracoval na vlastnej supersamplingovej technológii tzv Xe Super Sampling (XeSS)a na rozdiel od FSR alebo DLSS sú k dispozícii dve rôzne verzie. Prvý využíva matematické jednotky XMX matrix, ktoré sú prítomné v jeho novom GPU Arc Alchemist; tieto jednotky XMX sa starajú o všetko spracovanie AI na hardvérovej strane. Druhá verzia využíva všeobecne akceptovanú inštrukciu štvorprvkového vektorového bodového súčinu (DP4a), čím sa odstráni závislosť od vlastného hardvéru Intel a umožní sa XeSS pracovať na Nvidii a AMD GPU.

Odporúčania redaktorov

• Opravila Nvidia práve napájacie konektory RTX 4090?
• RTX 4060 Ti 16GB sa uvádza na trh 18. júla uprostred zúfalého znižovania cien
• Čo je RAM? Tu je všetko, čo potrebujete vedieť
• Čo je GDDR7? Všetko, čo potrebujete vedieť o novej generácii VRAM
• Testoval som nový RTX 4060 od Nvidie oproti RX 7600 – a nie je to pekné