DLSS jeb Deep Learning Super Sampling ir Nvidia tehnoloģija viedai palielināšanai, kas var uzņemt attēlu, kas renderēts ar zemāku izšķirtspēju, un to palielināt līdz augstākas izšķirtspējas displejam, tādējādi nodrošinot lielāku veiktspēju nekā vietējā renderēšana. Nvidia ieviesa šo tehniku ar pirmās paaudzes grafikas karšu sēriju RTX. DLSS nav tikai parastas palielināšanas vai supersamplēšanas paņēmiens, drīzāk tas izmanto AI, lai gudri uzlabotu attēla kvalitāti, kas tika atveidots ar zemāku izšķirtspēju, lai saglabātu attēla kvalitāti. Tas teorētiski var nodrošināt labāko no abām pasaulēm, jo parādītais attēls joprojām būtu kvalitatīvs, savukārt sniegums tiks uzlabots, salīdzinot ar vietējo renderēšanu.
DLSS pat var uzlabot attēla kvalitāti vietnē Wolfenstein: Youngblood - attēls: Nvidia
Nepieciešamība pēc DLSS
Tad kāpēc mums ir vajadzīgas tik izdomātas uzlabošanas metodes, lai izspiestu lielāku veiktspēju? Nu, realitāte ir tāda, ka jaunāku monitoru tehnoloģija attīstās daudz ātrāk nekā mūsu datoru komponentu tehnoloģija. Jaunākie monitori var nodrošināt skaidru 4K izšķirtspēju ar līdz pat 144 vai pat 165Hz atsvaidzināšanas frekvencēm. Mūsdienās lielākā daļa spēlētāju uzskata, ka 1440p 144Hz ir lieliska vieta augstas klases spēlēm. Šāda veida izšķirtspēju vadīšana ar šādiem atsvaidzes intensitātēm prasa daudz grafisko zirgspēku. Mūsdienu spēlēs tikai labākie no labākajiem GPU var apstrādāt 4K 60 FPS spēles ar visu, kas iestatīts uz Ultra. Tas nozīmē, ka, ja vēlaties uzlabot veiktspēju, bet nevēlaties kompromisus par attēla kvalitāti tik ļoti, var noderēt palielināšanas vai DLSS supersampling tehnika.
DLSS var būt svarīgs arī tiem spēlētājiem, kuri vēlas mērķēt uz 4K izšķirtspēju, bet kuriem to darīt nav pietiekami grafiski. Šie spēlētāji var vērsties pie DLSS, lai veiktu šo uzdevumu, jo tas spēli padarītu par zemāku izšķirtspēju (teiksim, 1440p) un pēc tam to gudri paaugstinātu līdz 4K, lai iegūtu skaidru attēlu, bet tomēr lielāku veiktspēju. DLSS var būt diezgan noderīgas vairāk vidējas klases un sākuma līmeņa RTX grafikas kartes un ļauj lietotājiem spēlēt ar augstāku izšķirtspēju ar ērtiem kadriem, nepārkāpjot pārāk daudz kvalitātes.
Staru izsekošana
Vēl viena liela iezīme, kas tiek virzīta uz datoru spēļu priekšplānā, ir reāllaika Raytracing. Nvidia paziņoja par atbalstu staru izsekošanai ar savām jaunajām RTX sērijas grafikas kartēm. Raytracing ir renderēšanas tehnika, kas nodrošina precīzu gaismas ceļa renderēšanu spēlēs un citās grafiskās lietojumprogrammās, kā rezultātā tiek iegūta daudz augstāka grafiskā precizitāte, īpaši ēnās, atstarojumos un globālā apgaismojumā. Lai gan tas nodrošina dažus satriecošus vizuālos materiālus, Raytracing ļoti ietekmē veiktspēju. Daudzās spēlēs tas faktiski var samazināt kadru ātrumu uz pusi, salīdzinot ar tradicionālo renderēšanu. Ievadiet DLSS.
Raytracing nāk ar milzīgu sniegumu - attēls: Techspot
Izmantojot DLSS (un tagad daudz uzlaboto DLSS 2.0) spēlētāju spēku ar RTX sērijas grafiskajām kartēm, var mazināt lielu daļu no Raytracing radītajiem veiktspējas zudumiem un baudīt augstākas precizitātes staru izsekoto attēlu, vienlaikus saglabājot lielāku kadru nomaiņas ātrumu. Recenzenti un plašāka sabiedrība šo tehniku uzskata par ārkārtīgi iespaidīgu, jo tā var padarīt staru izsekošanu reāli atskaņojamu ar lielu izšķirtspēju, un tā saglabā gandrīz tieši tādu pašu attēla kvalitāti kā tradicionāli atveidotais attēls. DLSS ir absolūta nepieciešamība, izmantojot Raytracing, un Nvidia paveica lielisku darbu, vienlaikus izstrādājot un atbrīvojot šīs divas metodes.
Tradicionālā paaugstināšana
Arī iepriekš ir bijušas paaugstināšanas un supersamplēšanas metodes. Faktiski tie ir iebūvēti gandrīz katrā mūsdienu spēlē un pat gan Nvidia, gan AMD vadības panelī. Šie paņēmieni arī ievieš to pašu pamata paaugstināšanas metodi kā DLSS; viņi uzņem zemākas izšķirtspējas attēlu un palielina to, lai tas atbilstu augstākas izšķirtspējas displejam. Tātad, ar ko viņi atšķiras? Atbilde būtībā ir saistīta ar divām lietām.
- Izvades kvalitāte: Tradicionāli palielinātu spēļu izvades attēla kvalitāte parasti ir zemāka nekā DLSS. Tas ir tāpēc, ka DLSS izmanto AI, lai aprēķinātu un pielāgotu attēla kvalitāti tā, lai atšķirību starp vietējiem un palielinātajiem attēliem varētu samazināt līdz minimumam. Tradicionālās palielināšanas metodēs šādas apstrādes nav, tāpēc izvades attēla kvalitāte ir zemāka nekā tradicionālajai renderēšanai un DLSS.
- Izrādes hits: Vēl viens liels tradicionālās supersamplēšanas trūkums ir veiktspējas sasniegums pār DLSS. Šī palielināšana var padarīt attēlu ar zemāku izšķirtspēju, taču tas nenodrošina gandrīz pietiekami lielu veiktspējas uzlabojumu, lai attaisnotu attēla kvalitātes zudumu. DLSS mazina šo problēmu, nodrošinot lielu veiktspējas palielinājumu, vienlaikus saglabājot attēla kvalitāti, kas ir ļoti tuvu vietējai kvalitātei. Tāpēc daudzi tehnoloģiju eksperti un recenzenti DLSS tiek marķēti kā “Nākamā lielā lieta”.
Kas padara DLSS unikālu
DLSS ir tehnoloģija, kuru izstrādājusi Nvidia, kas ir pasaules līderis tādos revolucionāros darbos kā dziļa mācīšanās un mākslīgais intelekts. Ir saprotams, ka DLSS ir dažas viltības, kas novērš tradicionālās paaugstināšanas metodes.
AI paaugstināšana
DLSS izmanto AI spēku, lai gudri aprēķinātu, kā attēlu atveidot ar zemāku izšķirtspēju, vienlaikus saglabājot maksimālu kvalitāti neskartu. Tas izmanto jauno RTX karšu jaudu sarežģītu aprēķinu veikšanai un pēc tam izmanto šos datus, lai pielāgotu galīgo attēlu, lai tas izskatās pēc iespējas tuvāk vietējai renderēšanai. Šī ir ārkārtīgi iespaidīga tehnoloģija, kas, cerams, turpinās attīstīties tālāk, jo daudzi pat ir nodēvējuši DLSS par “spēļu nākotni”.
Krāsu tenzors
Nvidia ir ievietojusi īpašus apstrādes kodolus RTX grafikas karšu sērijām, kuras ir pazīstamas kā Tensor Core. Šie kodoli darbojas kā skaitļošanas vietas dziļām mācībām un AI aprēķiniem. Šos ātros un ļoti uzlabotos kodolus izmanto arī DLSS aprēķiniem. DLSS tehnoloģija izmanto šo kodolu dziļas mācīšanās iespējas, lai saglabātu kvalitāti un nodrošinātu maksimālu sniegumu spēļu laikā. Tomēr tas arī nozīmē, ka DLSS ir ierobežots tikai ar grafisko karšu RTX komplektu ar Tensor kodoliem, un to nevar izmantot vecākām GTX sērijas kartēm vai AMD kartēm.
Nvidia Tensor kodoli apstrādā DLSS nepieciešamo apstrādi - attēls: Nvidia
Nav redzamības kvalitātes
DLSS raksturīgā iezīme ir ārkārtīgi iespaidīgā kvalitātes saglabāšana. Izmantojot tradicionālo uzlabošanu, izmantojot spēļu izvēlnes, spēlētāji noteikti var pamanīt spēles asuma un kraukšķīguma trūkumu pēc tam, kad tā ir sniegta ar zemāku izšķirtspēju. Lietojot DLSS, tas nav jautājums. Lai gan tas attēlo attēlu ar zemāku izšķirtspēju (bieži vien līdz pat 66% no sākotnējās izšķirtspējas), iegūtais palielināts attēls ir daudz labāks nekā tas, ko jūs iegūtu no tradicionālās palielināšanas. Tas ir tik iespaidīgi, ka lielākā daļa spēlētāju nespēj atšķirt attēlu, kas dabiski tiek atveidots ar lielāku izšķirtspēju, un attēlu, kuru palielina DLSS. Tas ir revolucionārs spēles varoņdarbs, jo spēlētāji vienmēr meklē līdzsvaru starp kvalitāti un veiktspēju. Izmantojot DLSS, viņiem ir iespēja iegūt abus.
DLSS nepiedāvā kompromisus vizuālajā kvalitātē. - Attēls: Nvidia
Ievērojami veiktspējas pieaugumi
Nozīmīgākā DLSS priekšrocība un, iespējams, viss stimuls, kas ir tās attīstības pamatā, ir ievērojams veiktspējas paaugstinājums, kamēr DLSS ir ieslēgts. Šī veiktspēja ir saistīta ar vienkāršu faktu, ka DLSS spēli renderē ar zemāku izšķirtspēju un pēc tam to palielina, izmantojot AI, lai tā atbilstu monitora izejas izšķirtspējai. Izmantojot RTX sērijas grafisko karšu dziļās mācīšanās iespējas, DLSS var izdot attēlu tādā kvalitātē, kas atbilst dabiski atveidotajam attēlam.
Kontrole, izmantojot kvalitātes režīmu DLSS nodrošina daudz labāku veiktspēju un attēla kvalitāti nekā vietējā renderēšana - attēls: Nvidia
Padara Raytracing spēlējamu
Raytracing parādījās nez no kurienes 2018. gadā un pēkšņi kļuva par PC Gaming līderi, Nvidia stingri nospiežot šo funkciju un pat zīmolojot savas jaunās grafikas kartes kā “RTX”, nevis ierasto GTX nosaukumu shēmu. Lai gan Raytracing ir interesanta un unikāla funkcija, kas uzlabo spēles vizuālo kvalitāti, spēļu nozare joprojām nav gatava pilnībā pāriet uz raytraced renderēšanu salīdzinājumā ar tradicionālo rastrēto renderēšanu.
Liels iemesls tam ir veiktspējas hits, kas nāk ar Raytracing. Vienkārši ieslēdzot Raytracing, dažās spēlēs veiktspēja var samazināties līdz PUSI par sākotnējo kadru ātrumu. Tas nozīmē, ka jūs ievērojami kompromitējat veiktspēju pat visaugstākās klases grafikas kartēs.
Šeit ienāk DLSS. DLSS faktiski var padarīt šo jauno funkciju atskaņojamu pat visprasīgākajās spēlēs. Pārveidojot attēlu ar zemāku izšķirtspēju un vēlāk to palielinot, nezaudējot vizuālo kvalitāti, DLSS var kompensēt veiktspējas sitienu, ko Raytracing parasti rada spēlēm. Tāpēc lielākajai daļai spēļu, kas atbalsta Raytracing, ir arī atbalsts DLSS, lai tās varētu izmantot kopā, lai iegūtu gandrīz nevainojamu pieredzi.
Ievērojami veiktspējas pieaugumi kontrolē, kad DLSS ir ieslēgts, izmantojot RayTracing - attēls: Nvidia
Pielāgojami sākotnējie iestatījumi
DLSS 2.0 turpina uzlabot DLSS izveidoto sistēmu un ievieš vairāk pielāgojamu sākotnējo iestatījumu. Tagad lietotāji var izvēlēties no 3 sākotnējiem iestatījumiem, kurus sauc par kvalitāti, līdzsvarotu un veiktspēju. Visi 3 sākotnējie iestatījumi kaut kādā veidā uzlabo veiktspēju, savukārt kvalitātes iestatījums var pat uzlabot attēla kvalitāti salīdzinājumā ar vietējo renderēšanu! DLSS 2.0 tagad ir ieviesis arī Ultra Performance sākotnējo iestatījumu 8K spēlēm ar GeForce RTX 3090, kas faktiski ļauj veikt 8K spēles.
Jaunais DLSS 2.0 ievērojami uzlabojas, salīdzinot ar pirmo paaudzi - attēls: Nvidia
Zem kapuces
Nvidia savā oficiālajā vietnē ir izskaidrojusi DLSS 2.0 tehnoloģijas mehānismu. Mēs zinām, ka Nvidia izmanto sistēmu, ko sauc par Neural Graphics Framework vai NGX, kas izmanto ar NGX darbināmu superdatoru spēju mācīties un uzlabot AI aprēķinus. DLSS 2.0 ir divas primārās ieejas AI tīklā:
- Zema izšķirtspēja, aizstājoši attēli, ko nodrošina spēles dzinējs
- Zema izšķirtspēja, kustību vektori no tiem pašiem attēliem - arī ģenerē spēles dzinējs
Pēc tam Nvidia izmanto procesu, kas pazīstams kā laika atgriezeniskā saite, lai 'novērtētu', kāds būs rāmis. Pēc tam īpašs AI automātiskā kodētāja tips uzņem zemas izšķirtspējas strāvas kadru un iepriekšējās augstas izšķirtspējas kadru, lai pikseļi pa pikseļiem noteiktu, kā izveidot kvalitatīvāku pašreizējo kadru. Nvidia vienlaikus veic arī pasākumus, lai uzlabotu superdatora izpratni par procesu:
Apmācības procesā izejas attēls tiek salīdzināts ar bezsaistē renderētu, īpaši augstas kvalitātes 16K atsauces attēlu, un atšķirība tiek paziņota atpakaļ tīklā, lai tas varētu turpināt mācīties un uzlabot savus rezultātus. Šis process superdatorā tiek atkārtots desmitiem tūkstošu reižu, līdz tīkls droši izdod augstas kvalitātes augstas izšķirtspējas attēlus.
Kad tīkls ir apmācīts, NGX piegādā AI modeli jūsu GeForce RTX personālajam datoram vai klēpjdatoram, izmantojot Game Ready draiverus un OTA atjauninājumus. Tā kā Turinga Tensor serdeņi nodrošina līdz pat 110 teraflopiem veltītu AI zirgspēku, DLSS tīklu var darbināt reāllaikā vienlaikus ar intensīvu 3D spēli. Tas vienkārši nebija iespējams pirms Turingas un Tensor Cores.
Atbalsts
DLSS ir salīdzinoši jauna tehnoloģija, kas vēl ir tikai sākuma stadijā. Kaut arī arvien vairāk spēļu sāk atbalstīt šo funkciju, joprojām ir milzīgs vecāku spēļu katalogs, kas, iespējams, nekad to neatbalstīs. Tomēr mēs varam sagaidīt milzīgus ieguldījumus DLSS un Raytracing virzībā uz priekšu, jo gan Nvidia, gan AMD tagad ir atbalsts šīm funkcijām (AMD drīzumā jāpaziņo par DLSS konkurentu), kā arī nākamās paaudzes konsolēm, PlayStation 5 un Xbox sērija X.
Nesen, izlaižot sēriju RTX 3000, Nvidia ir paplašinājis savu spēļu katalogu, kas atbalsta šo funkciju. DLSS 2.0 tagad nāk pie Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary un Bright Memory: Infinite. Citi nozīmīgi nosaukumi, kuriem jau ir atbalsts DLSS 2.0, ietver Nāve stranding , Himna , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 un Wolfenstein: Youngblood.
Spēļu saraksts, kas atbalsta DLSS 2.0, turpina pieaugt - attēls: Nvidia
Kaut arī šī bibliotēka nekādā ziņā nav gigantiska, jāpatur prātā tik iespaidīgas tehnoloģijas kā DLSS nākotnes potenciāls. Pateicoties milzīgam veiktspējas uzlabojumam un daudzveidīgam funkciju kopumam, DLSS tuvākajā nākotnē var būt spēļu centrālais elements, it īpaši ar novatoriskām tehnoloģijām, piemēram, Raytracing, kas izvirzās priekšplānā. Nvidia arī apgalvo, ka tā DLSS tehnoloģija turpina mācīties un pilnveidoties, izmantojot AI, kas ir laba lieta visiem datoru spēlētājiem, kuri vēlas baudīt satriecošu vizuālo materiālu ar lielu kadru nomaiņas ātrumu.
Secinājums
DLSS jeb Deep Learning Super Sampling ir neticami iespaidīga tehnoloģija, kuru izstrādājusi Nvidia. Tas nodrošina lielu veiktspējas uzlabojumu salīdzinājumā ar tradicionālo vietējo renderēšanu, vienlaikus nekaitējot attēla kvalitātei. Tas ir iespējams, veicot plašu darbu AI jomā un Nvidia dziļi mācoties.
Izmantojot RTX sērijas grafisko karšu jaudu, DLSS var nodrošināt gandrīz neatšķiramu attēla kvalitāti līdz vietējai izšķirtspējai, vienlaikus nodrošinot lielu kadru nomaiņas ātrumu, kas var padarīt Raytracing un augstākas izšķirtspējas, piemēram, 4K, atskaņojamas. DLSS turpina paplašināt atbalstīto spēļu bibliotēku, un mēs ceram, ka tā turpinās uzlaboties, lai spēlētāji varētu baudīt sev tīkamo vizuālo attēlu vēlamajos kadru ātrumos.
