DLSS или Deep Learning Super Sampling е техниката на Nvidia за интелигентно мащабиране, която може да вземе изображение, изобразено с по-ниска разделителна способност, и да го увеличи до дисплей с по-висока разделителна способност, като по този начин осигурява по-голяма производителност от естественото изобразяване. Nvidia представи тази техника с първото поколение на RTX серията графични карти. DLSS не е просто техника за обикновено мащабиране или суперсемплиране, а по-скоро използва AI, за да повиши интелигентно качеството на изображението, което е изобразено с по-ниска резолюция, за да се запази качеството на изображението. На теория това може да осигури най-доброто от двата свята, тъй като показваното изображение все още ще бъде с високо качество, докато производителността ще бъде подобрена и в сравнение с рендирането.
DLSS може дори да подобри качеството на изображението във Wolfenstein: Youngblood - Изображение: Nvidia
Нужда от DLSS
И така, защо се нуждаем от такива изискани техники за мащабиране, за да изтласкаме повече производителност? Е, реалността е, че технологията на по-новите монитори се развива много по-бързо, отколкото технологията на нашите компютърни компоненти. Най-новите монитори могат да осигурят ясна 4K резолюция с до 144 или дори 165Hz честота на опресняване. Повечето геймъри в днешно време смятат 1440p 144Hz за най-доброто място за игри от висок клас. Шофирането на тези видове резолюции при тези честоти на опресняване отнема много графични конски сили. В съвременните игри само най-добрите от най-добрите графични процесори могат да се справят с 4K 60 FPS игри с всичко настроено на Ultra. Това означава, че ако искате да подобрите производителността, но не искате да правите компромиси с качеството на изображението толкова много, може да ви бъде полезна техниката за мащабиране или DLSS свръхсемплиране.
DLSS може да бъде важен и за онези геймъри, които искат да се насочат към 4K разделителна способност, но нямат достатъчно графични конски сили за това. Тези геймъри могат да се обърнат към DLSS за тази задача, тъй като това ще направи играта с по-ниска разделителна способност (да речем 1440p) и след това ще я разшири до 4K за отчетливо изображение, но все пак с по-висока производителност. DLSS може да дойде в доста удобни по-средни и първокласни RTX графични карти и да даде възможност на потребителите да играят с по-високи разделителни способности при удобна честота на кадрите, без да компрометират прекалено много качеството.
Проследяване на лъчи
Друга голяма функция, която е изтласкана начело на компютърните игри, е Raytracing в реално време. Nvidia обяви поддръжка за raytracing с новата си серия графични карти RTX. Raytracing е техника за изобразяване, която осигурява точно изобразяване на светлинния път в игри и други графични приложения, което води до много по-висока графична точност, особено при сенки, отражения и глобално осветление. Въпреки че предоставя някои зашеметяващи визуални ефекти, Raytracing има голямо влияние върху производителността. В много игри той всъщност може да намали честотата на кадрите наполовина в сравнение с традиционното изобразяване. Въведете DLSS.
Raytracing идва с огромен хит на производителността - Изображение: Techspot
Използвайки силата на DLSS (и сега много подобрения DLSS 2.0) геймърите с RTX серия графични карти могат да облекчат голяма част от загубата на производителност, която идва с Raytracing, и могат да се насладят на по-висока точност на проследяваното изображение, като същевременно запазят по-висока честота на кадрите. Тази техника се счита за изключително впечатляваща от рецензенти и широката публика, поради факта, че тя може да направи проследяването на лъчи действително възпроизвеждане при високи разделителни способности и запазва почти абсолютно същото качество на картината като традиционно изобразеното изображение. DLSS е абсолютна необходимост с Raytracing и Nvidia се справи отлично с разработването и пускането на тези две техники едновременно.
Традиционно увеличаване на мащаба
Техники за увеличаване на мащаба и суперсмплиране също са съществували в миналото. Всъщност те са вградени в почти всяка модерна игра и дори контролните панели на Nvidia и AMD. Тези техники също прилагат същия основен метод за мащабиране като DLSS; те правят изображение с по-ниска разделителна способност и го увеличават, за да се побере на дисплей с по-висока разделителна способност. И така, какво ги прави по-различни? Отговорът се свежда основно до две неща.
- Изходно качество: Качеството на изходното изображение на традиционно разширените игри обикновено е по-ниско от това при DLSS. Това е така, защото DLSS използва AI за изчисляване и настройване на качеството на изображението, така че разликата между естествените и разширените изображения може да бъде сведена до минимум. Няма такава обработка в традиционните техники за мащабиране, така че качеството на изходното изображение е по-ниско както от традиционното изобразяване, така и от DLSS.
- Хит на изпълнението: Друг голям недостатък на традиционното свръхсемплиране е хитът на производителността над DLSS. Това увеличаване на мащаба може да направи изображението с по-ниска разделителна способност, но не осигурява почти достатъчно подобрение на производителността, за да оправдае загубата на качество на изображението. DLSS смекчава този проблем, като осигурява значително увеличаване на производителността, като същевременно запазва качеството на изображението изключително близко до родното качество. Ето защо DLSS е етикетиран като „Следващото голямо нещо” от много технически експерти и рецензенти.
Какво прави DLSS уникален
DLSS е технология, разработена от Nvidia, която е световен лидер в новаторска работа като дълбоко обучение и изкуствен интелект. Разбираемо е, че DLSS има няколко трика в ръкава си, които избягват традиционните техники за мащабиране.
AI Мащабиране
DLSS използва силата на AI, за да изчисли интелигентно как да изобрази изображението с по-ниска разделителна способност, като същевременно запази максимално качество непокътнато. Той използва силата на новите RTX карти за извършване на сложни изчисления и след това използва тези данни, за да коригира крайното изображение, за да изглежда възможно най-близо до естественото изобразяване. Това е изключително впечатляваща технология, която се надяваме да продължи да се развива по-нататък, тъй като мнозина дори са нарекли DLSS като „бъдещето на игрите“.
Тензор за цветове
Nvidia постави специални ядра за обработка на серията графични карти RTX, които са известни като Tensor Cores. Тези ядра действат като изчислителни сайтове за дълбоко обучение и изчисления на AI. Тези бързи и високо усъвършенствани ядра се използват и за изчисления на DLSS. Технологията на DLSS използва функции за дълбоко обучение на тези ядра, за да запази качеството и да осигури максимална производителност по време на игри. Това обаче означава също, че DLSS се ограничава само до RTX пакета графични карти с ядра Tensor и не може да се използва на по-стари GTX серия карти или карти от AMD по този въпрос.
Ядрата на Nvidia’s Tensor се справят с обработката, необходима за DLSS - Изображение: Nvidia
Без хит за визуално качество
Отличителната черта на DLSS е изключително впечатляващото запазване на качеството. Използвайки традиционно надграждане с помощта на менютата на играта, играчите определено могат да забележат липса на острота и отчетливост на играта, след като тя е изобразена с по-ниска резолюция. Това не е проблем, докато използвате DLSS. Въпреки че изобразява изображението с по-ниска разделителна способност (често до 66% от първоначалната разделителна способност), полученото разширено изображение е далеч по-добро от това, което бихте получили от традиционното преоразмеряване. Толкова е впечатляващо, че повечето играчи не могат да различат изображението, изведено в оригинал с по-висока разделителна способност, и изображението, надградено от DLSS. Това е новаторски подвиг в игрите, тъй като геймърите винаги търсят баланс между качество и производителност. С DLSS те имат шанс да получат и двете.
DLSS не предлага компромиси във визуалното качество. - Изображение: Nvidia
Значителни печалби от производителността
Най-забележителното предимство на DLSS и може би целият стимул зад неговото развитие е значителното повишаване на производителността, докато DLSS е включен. Тази производителност идва от простия факт, че DLSS прави играта с по-ниска разделителна способност и след това я увеличава с помощта на AI, за да съответства на изходната резолюция на монитора. Използвайки функциите за задълбочено обучение на серията графични карти RTX, DLSS може да изведе изображението с качество, което съответства на естествено изобразеното изображение.
Контролът с помощта на качествен режим DLSS осигурява много по-добра производителност и качество на изображението, отколкото естественото изобразяване - Изображение: Nvidia
Прави Raytracing изпълним
Raytracing се появи от нищото през 2018 г. и внезапно се превърна в авангарда на PC Gaming, като Nvidia усилено натиска тази функция и дори маркира новите си графични карти като „RTX“ вместо обичайната им схема за именуване на GTX. Докато Raytracing е интересна и уникална функция, която наистина повишава визуалното качество на играта, игралната индустрия все още не е готова да премине изцяло към raytraced рендиране в сравнение с традиционното растеризирано рендиране.
Голяма причина за това е хитът за изпълнение, който идва с Raytracing. Като просто включите Raytracing, някои игри могат да получат загуба на производителност до ПОЛОВИНАТА на оригиналния кадър. Това означава, че значително компрометирате производителността дори на най-високите графични карти.
Тук идва DLSS. DLSS всъщност може да направи тази нова функция достъпна дори в най-взискателните игри. Чрез изобразяване на изображението с по-ниска разделителна способност и по-късно увеличаване на мащаба, без загуба на визуално качество, DLSS може да компенсира хита на производителността, който Raytracing обикновено носи в игрите. Ето защо повечето игри, които поддържат Raytracing, също имат поддръжка за DLSS, така че да могат да се използват заедно за почти перфектно изживяване.
Значително повишаване на производителността при контрол, когато DLSS е ВКЛЮЧЕН с RayTracing - Изображение: Nvidia
Персонализирани предварителни настройки
DLSS 2.0 подобрява допълнително рамката, заложена от DLSS, и въвежда по-персонализируеми предварителни настройки. Сега потребителите могат да избират измежду 3 предварителни настройки, наречени Качество, Балансирано и Производителност. И трите предварителни настройки подобряват производителността по някакъв начин, докато предварителната настройка за качество може дори да подобри качеството на изображението в сравнение с естественото изобразяване! DLSS 2.0 сега представи и Ultra Performance предварително зададена за 8K игри с GeForce RTX 3090, която всъщност прави възможни 8K игри.
Новият DLSS 2.0 се подобрява значително в сравнение с първото поколение - Изображение: Nvidia
Под капака
Nvidia обясни механиката, която стои зад своята технология DLSS 2.0 на официалния си уебсайт. Знаем, че Nvidia използва система, наречена Neural Graphics Framework или NGX, която използва способността на суперкомпютър, задвижван от NGX, да учи и да се подобрява при AI изчисленията. DLSS 2.0 има два основни входа в AI мрежата:
- Ниска разделителна способност, псевдоними, изобразени от игралния механизъм
- Вектори с ниска резолюция, движение от същите изображения - също генерирани от игралния механизъм
След това Nvidia използва процес, известен като временна обратна връзка, за да „оцени“ как ще изглежда рамката. След това специален тип AI автокодер взема текущия кадър с ниска разделителна способност и предишния кадър с висока разделителна способност, за да определи на база пиксел по пиксел как да генерира по-висококачествен текущ кадър. Nvidia също предприема едновременно стъпки за подобряване на разбирането на суперкомпютъра за процеса:
По време на тренировъчния процес изходното изображение се сравнява с офлайн визуализираното, ултра висококачествено 16K референтно изображение и разликата се предава обратно в мрежата, за да може да продължи да учи и да подобрява резултатите си. Този процес се повтаря десетки хиляди пъти на суперкомпютъра, докато мрежата надеждно извежда висококачествени изображения с висока разделителна способност.
След като мрежата бъде обучена, NGX доставя AI модела на вашия GeForce RTX компютър или лаптоп чрез драйвери за Game Ready и OTA актуализации. С Tensor Cores на Turing, осигуряващи до 110 терафлопса специални AI конски сили, DLSS мрежата може да работи в реално време едновременно с интензивна 3D игра. Това просто не беше възможно преди Turing и Tensor Cores.
поддържа
DLSS е сравнително нова технология, която все още е в зародиш. Въпреки че все повече игри започват да поддържат тази функция, все още има огромен каталог от по-стари игри, които вероятно никога няма да я поддържат. Въпреки това можем да очакваме огромни инвестиции в DLSS и Raytracing напред, тъй като Nvidia и AMD вече имат поддръжка за тези функции (AMD скоро трябва да обяви DLSS конкурент), както и конзолите от следващо поколение, PlayStation 5 и Серия Xbox X.
Наскоро с пускането на серията RTX 3000, Nvidia разшири своя каталог с игри, които поддържат тази функция. DLSS 2.0 сега идва в Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary и Bright Memory: Infinite. Други забележителни заглавия, които вече имат поддръжка за DLSS 2.0, включват Смъртта , Химн , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 и Wolfenstein: Youngblood.
Списъкът с игри, поддържащи DLSS 2.0, продължава да се увеличава - Изображение: Nvidia
Въпреки че тази библиотека по никакъв начин не е гигантска, трябва да се има предвид бъдещият потенциал на една толкова впечатляваща технология като DLSS. С огромното си подобрение на производителността и разнообразния набор от функции, DLSS може да бъде централният елемент на игрите в близко бъдеще, особено с новаторски технологии като Raytracing, изтласкващи се на преден план. Nvidia също твърди, че нейната DLSS технология продължава да се учи и усъвършенства чрез AI, което е добре за всички PC геймъри, които искат да се насладят на зашеметяващи визуализации при висока честота на кадрите.
Заключение
DLSS или Deep Learning Super Sampling е невероятно впечатляваща технология, разработена от Nvidia. Той осигурява значително подобрение на производителността в сравнение с традиционното естествено изобразяване, като същевременно изобщо не прави компромис с качеството на изображението. Това е възможно чрез обширна работа в областта на ИИ и задълбочено обучение от Nvidia.
Оползотворявайки мощта на серията графични карти RTX, DLSS може да осигури почти неразличимо качество на изображението до естествената разделителна способност, като същевременно осигурява голям бум на кадрите, който може да направи Raytracing и по-високи резолюции като 4K възпроизвеждане. DLSS продължава да разширява своята библиотека от поддържани игри и се надяваме, че ще продължи да се подобрява, така че геймърите да могат да се насладят на визуализациите, които обичат, в желаните от тях честоти на кадрите.
