DLSS alebo Deep Learning Super Sampling je technika spoločnosti Nvidia pre inteligentné upscaling, ktorá dokáže vytvoriť obraz vykreslený v nižšom rozlíšení a previesť ho na vyššie rozlíšenie, čím poskytuje vyšší výkon ako natívne vykreslenie. Spoločnosť Nvidia predstavila túto techniku s prvou generáciou grafických kariet série RTX. DLSS nie je len technika pre bežné upscaling alebo supersampling, ale skôr využíva AI na inteligentné zvýšenie kvality obrazu, ktorý sa vykreslil pri nižšom rozlíšení, aby sa zachovala kvalita obrazu. To teoreticky môže poskytnúť to najlepšie z oboch svetov, pretože zobrazený obraz by mal stále vysokú kvalitu, zatiaľ čo výkon sa tiež zvýši oproti natívnemu vykresleniu.
DLSS môže dokonca zlepšiť kvalitu obrazu vo Wolfenstein: Youngblood - Obrázok: Nvidia
Potreba DLSS
Prečo teda potrebujeme také efektné techniky upscalingu, aby sme dosiahli vyšší výkon? Realita je taká, že technológia novších monitorov sa vyvíja oveľa rýchlejším tempom ako technológia našich počítačových komponentov. Najnovšie monitory poskytujú ostré rozlíšenie 4K s obnovovacou frekvenciou až 144 alebo dokonca 165 Hz. Väčšina hráčov v dnešnej dobe považuje 1440p 144 Hz za sladké miesto pre špičkové hranie. Prijímanie týchto druhov rozlíšení pri týchto obnovovacích frekvenciách vyžaduje veľa grafického výkonu. V moderných hrách zvládnu hranie 4K 60 FPS len tí najlepší z najlepších GPU so všetkým nastaveným na Ultra. To znamená, že ak chcete zvýšiť výkon, ale nechcete až tak robiť kompromisy v oblasti kvality obrazu, môže sa vám hodiť technika upscalingu alebo DLSS supersampling.
DLSS môže byť dôležitý aj pre tých hráčov, ktorí chcú zacieliť na rozlíšenie 4K, ale nemajú na to dosť grafického výkonu. Títo hráči sa môžu pri tejto úlohe obrátiť na DLSS, pretože by to hru vykreslilo v nižšom rozlíšení (povedzme 1440p) a potom ju inteligentne upscale na 4K, čím získate ostrý obraz, ale stále vyšší výkon. Technológia DLSS môže byť celkom praktickejšou grafickou kartou RTX strednej a základnej úrovne a umožňuje používateľom hrať pri vyšších rozlíšeniach pri pohodlných snímkových frekvenciách bez toho, aby príliš znižovala kvalitu.
Raytracing
Ďalšou veľkou funkciou, ktorá sa tlačí do popredia počítačových hier, je Raytracing v reálnom čase. Nvidia ohlásila podporu raytracingu s ich novou radou grafických kariet RTX. Raytracing je technika vykresľovania, ktorá poskytuje presné vykreslenie dráhy svetla v hrách a iných grafických aplikáciách, čo vedie k oveľa vyššej grafickej vernosti, najmä v tieňoch, odrazoch a globálnom osvetlení. Aj keď Raytracing poskytuje úžasné úchvatné vizuálne prvky, má veľký vplyv na výkon. V mnohých hrách dokáže v skutočnosti znížiť rýchlosť snímkovania na polovicu v porovnaní s tradičným vykresľovaním. Zadajte DLSS.
Raytracing prichádza s obrovským hitom výkonnosti - Obrázok: Techspot
Využitie sily DLSS (a teraz omnoho vylepšenejšej DLSS 2.0) hráčov s grafickými kartami série RTX môže zmierniť veľkú časť straty výkonu, ktorá prichádza s Raytracingom, a môže si vychutnať obraz s vernosťou raytraced s vyššou vernosťou pri zachovaní vyššej rýchlosti snímkovania. Táto technika je recenzentmi i širokou verejnosťou považovaná za mimoriadne pôsobivú vďaka tomu, že umožňuje skutočne prehrávať raytracing pri vysokých rozlíšeniach a zachováva si takmer presne rovnakú kvalitu obrazu ako tradične vykreslený obraz. DLSS je pri Raytracingu absolútna nevyhnutnosť a Nvidia odviedla skvelú prácu pri vývoji a vydávaní týchto dvoch techník súčasne.
Tradičné zväčšenie
Techniky upscalingu a supersamplingu existovali aj v minulosti. V skutočnosti sú zabudované takmer do každej modernej hry a dokonca aj do ovládacích panelov Nvidia a AMD. Tieto techniky tiež implementujú rovnakú základnú metódu upscalingu ako DLSS; nasnímajú obrázok s nižším rozlíšením a upravia ho tak, aby sa do neho vošlo vyššie rozlíšenie. Čím sa teda líšia? Odpoveď v zásade spočíva v dvoch veciach.
- Kvalita výstupu: Kvalita výstupného obrazu pri tradične upscalovaných hrách je všeobecne nižšia ako pri DLSS. Je to tak preto, lebo DLSS využíva AI na výpočet a úpravu kvality obrazu tak, aby bolo možné minimalizovať rozdiel medzi natívnym a upscalovaným obrazom. V tradičných technikách upscalingu takéto spracovanie neexistuje, takže kvalita výstupného obrazu je nižšia ako pri tradičnom vykresľovaní, aj pri DLSS.
- Výkonnostný zásah: Ďalším veľkým nedostatkom tradičného supersamplingu je výkonový úder cez DLSS. Toto upscaling môže vykresliť obraz v nižšom rozlíšení, ale neposkytuje takmer dostatočné zvýšenie výkonu na to, aby ospravedlnil stratu kvality obrazu. Technológia DLSS tento problém zmierňuje poskytovaním výrazného zvýšenia výkonu pri súčasnom zachovaní kvality obrazu extrémne blízkej natívnej kvalite. To je dôvod, prečo je DLSS označovaný ako „Ďalšia veľká vec“ mnohými technologickými expertmi a recenzentmi.
V čom je DLSS jedinečný
DLSS je technológia, ktorú vyvinula spoločnosť Nvidia, ktorá je svetovým lídrom v priekopníckych prácach ako Deep Learning a Artificial Intelligence. Je pochopiteľné, že DLSS má v rukáve niekoľko trikov, ktoré sa vyhýbajú tradičným technikám upscalingu.
Upscaling AI
Technológia DLSS využíva silu umelej inteligencie na inteligentné vypočítanie toho, ako vykresliť obraz pri nižšom rozlíšení pri zachovaní neporušenej maximálnej kvality. Využíva silu nových kariet RTX na vykonávanie zložitých výpočtov a potom pomocou týchto údajov upravuje výsledný obraz tak, aby vyzeral čo najbližšie k natívnemu vykresleniu. Jedná sa o mimoriadne pôsobivú technológiu, ktorú dúfame ďalej rozvíjame, pretože mnohí dokonca označili DLSS za „budúcnosť hier“.
Tenzor farieb
Spoločnosť Nvidia nasadila vyhradené jadrá na spracovanie grafických kariet série RTX, ktoré sú známe ako Tensor Cores. Tieto jadrá fungujú ako výpočtové weby pre hlboké učenie a výpočty AI. Tieto rýchle a vysoko pokročilé jadrá sa používajú aj na výpočty DLSS. Technológia DLSS využíva funkcie hlbokého učenia týchto jadier s cieľom zachovať kvalitu a poskytnúť maximálny výkon pri hraní hier. To však tiež znamená, že DLSS je obmedzený iba na sadu grafických kariet RTX s jadrami Tensor a nemožno ho použiť na starších sériách kariet GTX alebo na kartách AMD.
Jadrá tenzora Nvidia zvládajú spracovanie potrebné pre DLSS - Obrázok: Nvidia
Žiadny zásah do vizuálnej kvality
Charakteristickým znakom DLSS je jeho mimoriadne pôsobivé zachovanie kvality. Pri tradičnom upscalingu pomocou menu hry si hráči môžu určite všimnúť nedostatok ostrosti a ostrosti hry po jej vykreslení v nižšom rozlíšení. Pri používaní DLSS to nie je problém. Aj keď vykresľuje obraz v nižšom rozlíšení (často až 66% pôvodného rozlíšenia), výsledný upscalovaný obraz je oveľa lepší ako to, čo by ste dostali z tradičného upscalingu. Je to také pôsobivé, že väčšina hráčov nedokáže rozlíšiť medzi obrazom natívne vykresleným vo vyššom rozlíšení a obrazom zväčšeným pomocou DLSS. Jedná sa o priekopnícky výkon v hrách, pretože hráči vždy hľadajú rovnováhu medzi kvalitou a výkonom. Vďaka DLSS majú šancu získať oboje.
DLSS neponúka žiadne kompromisy vo vizuálnej kvalite. - Obrázok: Nvidia
Výrazné zvýšenie výkonu
Najvýznamnejšou výhodou DLSS a pravdepodobne celou motiváciou za jej vývojom je výrazné zvýšenie výkonu pri zapnutej DLSS. Tento výkon vychádza z jednoduchého faktu, že DLSS vykresľuje hru v nižšom rozlíšení a potom ju zvyšuje pomocou AI, aby zodpovedal výstupnému rozlíšeniu monitora. Pomocou funkcií hlbokého učenia grafických kariet série RTX môže DLSS vydávať obraz v kvalite, ktorá zodpovedá natívne vykreslenému obrazu.
Ovládanie pomocou režimu kvality DLSS poskytuje oveľa lepší výkon a kvalitu obrazu ako natívne vykreslenie - Obrázok: Nvidia
Robí Raytracing hrateľným
Raytracing sa objavil z ničoho nič v roku 2018 a zrazu sa stal popredným hráčom PC Gaming, keď spoločnosť Nvidia túto funkciu tvrdo presadzovala a svoje nové grafické karty dokonca označila ako „RTX“ namiesto svojej obvyklej schémy pomenovania GTX. Zatiaľ čo Raytracing je zaujímavá a jedinečná funkcia, ktorá zvyšuje vizuálnu kvalitu hry, herný priemysel ešte nie je pripravený úplne prejsť na vykreslenie raytraced oproti tradičnému rastrovanému vykresleniu.
Veľkým dôvodom je výkonnostný hit, ktorý prichádza s Raytracingom. Jednoduchým zapnutím Raytracingu môžu niektoré hry zaznamenať pokles výkonu až na POLOVICU pôvodnej snímkovej rýchlosti. To znamená, že výrazne znižujete výkon aj na tých najkvalitnejších grafických kartách.
To je miesto, kde prichádza DLSS. Vďaka DLSS môže byť táto nová funkcia skutočne hrateľná aj v tých najnáročnejších hrách. Vďaka vykresleniu obrazu v nižšom rozlíšení a neskoršiemu jeho zväčšeniu bez straty vizuálnej kvality môže DLSS kompenzovať výkonnostný hit, ktorý Raytracing bežne prináša hrám. To je dôvod, prečo väčšina hier, ktoré podporujú Raytracing, podporuje aj DLSS, aby ich bolo možné spoločne používať pre takmer dokonalý zážitok.
Keď je DLSS ZAPNUTÝ pomocou nástroja RayTracing, zvyšuje sa podstatný výkon v kontrole - Obrázok: Nvidia
Prispôsobiteľné predvoľby
DLSS 2.0 ďalej vylepšuje rámec stanovený v DLSS a zavádza prispôsobiteľnejšie predvoľby. Teraz si používatelia môžu vybrať z 3 predvolieb s názvom Quality, Balanced a Performance. Všetky 3 predvoľby v niektorých ohľadoch zlepšujú výkon, zatiaľ čo predvoľba Quality môže dokonca vylepšiť kvalitu obrazu pri natívnom vykreslení! DLSS 2.0 teraz tiež predstavil predvoľbu Ultra Performance pre hranie 8K s GeForce RTX 3090, ktorá skutočne umožňuje hranie 8K.
Nový DLSS 2.0 sa oproti prvej generácii výrazne vylepšuje - Obrázok: Nvidia
Pod kapotou
Spoločnosť Nvidia vysvetlila na svojej oficiálnej webovej stránke mechanizmy, ktoré stoja za technológiou DLSS 2.0. Vieme, že Nvidia používa systém s názvom Neural Graphics Framework alebo NGX, ktorý využíva schopnosť superpočítača poháňaného NGX učiť sa a zdokonaľovať sa vo výpočtoch AI. DLSS 2.0 má dva primárne vstupy do siete AI:
- Aliasované obrázky s nízkym rozlíšením vykreslené herným engine
- Pohybové vektory s nízkym rozlíšením z rovnakých obrázkov - tiež generované herným engine
Nvidia potom pomocou procesu známeho ako dočasná spätná väzba „odhaduje“, ako bude rámec vyzerať. Potom špeciálny typ AI autoencoderu vezme súčasný rámec s nízkym rozlíšením a predchádzajúci rámec s vysokým rozlíšením na určenie, ako sa generuje aktuálny rámec vo vyššej kvalite, po jednotlivých pixeloch. Nvidia taktiež súčasne podniká kroky na zlepšenie porozumenia superpočítača tomuto procesu:
Počas tréningového procesu sa výstupný obraz porovnáva s offline vysoko kvalitným referenčným obrázkom 16K a rozdiel sa komunikuje späť do siete, aby sa mohla ďalej učiť a zlepšovať svoje výsledky. Tento proces sa na superpočítači opakuje desaťtisíckrát, kým sieť spoľahlivo neposkytuje obrázky vo vysokej kvalite a vo vysokom rozlíšení.
Akonáhle je sieť vyškolená, NGX dodáva model AI do vášho počítača alebo notebooku GeForce RTX prostredníctvom ovládačov pripravených na hru a aktualizácií OTA. Vďaka tomu, že Turing’s Tensor Cores poskytuje až 110 teraflops vyhradeného výkonu AI, môže byť sieť DLSS spustená v reálnom čase súčasne s intenzívnou 3D hrou. Pred Turingom a Tensor Cores to jednoducho nebolo možné.
podpora
DLSS je relatívne nová technológia, ktorá je stále v plienkach. Aj keď čoraz viac hier začína túto funkciu podporovať, stále existuje obrovský katalóg starších hier, ktoré ju pravdepodobne nikdy nepodporia. Môžeme však očakávať obrovské investície do DLSS a Raytracingu vpred, pretože Nvidia aj AMD teraz majú podporu týchto funkcií (AMD má čoskoro oznámiť konkurenta DLSS), ako aj konzoly novej generácie, PlayStation 5 a Xbox Series X.
Nedávno s vydaním série RTX 3000 rozšírila Nvidia katalóg svojich hier, ktoré túto funkciu podporujú. DLSS 2.0 teraz prichádza na Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary a Bright Memory: Infinite. Medzi ďalšie významné tituly, ktoré už majú podporu DLSS 2.0, patria Uviaznutie smrti , Hymna , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 a Wolfenstein: Youngblood.
Zoznam hier podporujúcich DLSS 2.0 sa neustále zvyšuje - Obrázok: Nvidia
Aj keď táto knižnica nie je nijak gigantická, mali by ste mať na pamäti budúci potenciál technológie tak pôsobivej ako DLSS. Vďaka masívnemu zlepšeniu výkonu a rozmanitému súboru funkcií môže byť DLSS stredobodom hrania hier v blízkej budúcnosti, najmä s priekopníckymi technológiami, ako je napríklad Raytracing, ktorý sa tlačí do popredia. Nvidia tiež tvrdí, že jej technológia DLSS sa naďalej učí a zdokonaľuje prostredníctvom umelej inteligencie, čo je dobrá vec pre všetkých hráčov PC, ktorí si chcú vychutnať ohromujúci vizuál pri vysokých snímkových frekvenciách.
Záver
DLSS alebo Deep Learning Super Sampling je neuveriteľne pôsobivá technológia vyvinutá spoločnosťou Nvidia. Prináša veľké zlepšenie výkonu v porovnaní s tradičným natívnym vykresľovaním, pričom vôbec neznižuje kvalitu obrazu. To je možné vďaka rozsiahlej práci v oblasti AI a hlbokému učeniu od spoločnosti Nvidia.
Technológia DLSS, ktorá využíva výkon grafických kariet série RTX, môže poskytnúť takmer nerozoznateľnú kvalitu obrazu v natívnom rozlíšení a zároveň poskytuje veľký nápor framerate, vďaka ktorému je možné prehrávať Raytracing a vyššie rozlíšenie, napríklad 4K. DLSS pokračuje v rozširovaní svojej knižnice podporovaných hier a dúfame, že sa bude aj naďalej zlepšovať, aby si hráči mohli vychutnať vizuálnu stránku, ktorú majú radi, na snímkových frekvenciách, ktoré si želajú.
