Podczas prezentacji NVIDIA na targach CES 2019 firma zaprezentowała nową technologię o nazwie DLSS. W demonstracjach to wszystko, ale eliminuje hit wydajnościowy w grach, które umożliwiają nową, fantazyjną grafikę z obsługą ray tracingu na kartach RTX. Ale jak to działa?
Spis treści:
Co to jest DLSS?
DLSS to skrót od „deep learning super-sampling”. Pomysł ten składa się z dwóch części, ale najpierw skupmy się na drugiej: super-samplowaniu.
Super-samplowanie to coś, co możesz teraz zrobić na swoim komputerze z wieloma grami. Zasadniczo renderuje grę w rozdzielczości przekraczającej możliwości monitora. Brzmi to dziwnie, ale może pomóc wygładzić niektóre ostre krawędzie w grafice wielokątnej. Karty NVIDIA i AMD obsługują już tę technologię, podobnie jak niektóre gry na PC. Aby dowiedzieć się więcej o super-samplowaniu, przeczytaj ten artykuł.
A teraz przejdźmy do części dotyczącej „głębokiego uczenia się”. Głębokie uczenie to mglisty termin: w zasadzie oznacza mnóstwo obliczeń wykonywanych na sprzęcie o dużej mocy w procesie, który z czasem ulega poprawie. Niektóre aplikacje nazywają to „sztuczną inteligencją” (AI), ale jest to mylące; system nie „uczy się” w żadnym ludzkim sensie, po prostu staje się lepszy w powtarzalnym procesie.
System DLSS firmy NVIDIA w kółko uruchamia superpróbkowanie w jednej określonej grze na kartach graficznych w jej ogromnych centrach danych. Oblicza najlepsze sposoby zastosowania techniki super-samplingu w grze z powtarzalnym przetwarzaniem grafiki tej gry – wielokątów i tekstur, które tworzą to, co widzisz na ekranie. W grę wchodzi część procesu „głębokiego uczenia się”; system uczy się jak najwięcej o wyglądzie gry i jak ją poprawić.
Połącz superpróbkowanie, aby uzyskać płynniejsze linie wielokątów i tekstury z głębokim uczeniem, aby zastosować ogólne ulepszenia do gry, a otrzymasz DLSS. Techniki poprawiające jakość obrazu, obliczone już w centrach danych firmy NVIDIA, są stosowane w locie za pośrednictwem rdzeni przetwarzających Tensor na karcie RTX.
Inżynierowie NVIDIA wyjaśnili i zademonstrowali nam ten proces, działając na graficznym teście porównawczym na targach CES. Ulepszenia w porównaniu z konfiguracją inną niż DLSS były imponujące, z wyraźniejszymi, bardziej równymi teksturami i wielokątami. Było to prawdą nawet wtedy, gdy maszyna DLSS renderowała swoją grafikę przy niższej wydajności (1080p) niż maszyna bez DLSS (1440p).
Jak przyspiesza działanie gry?
System DLSS wprowadza uogólnione ulepszenia grafiki gry, zwłaszcza jeśli używasz gry z włączonymi ulepszeniami śledzenia promieni firmy NVIDIA. Śledzenie promieni, wprowadzone po raz pierwszy w kartach z serii RTX, pozwala na dokładniejsze odbicia, cienie i rozproszenie światła z niesamowitymi wynikami. Omówiliśmy już sposoby, w jakie ray tracing może poprawić grafikę w grze.
Niestety, ray tracing zwiększa również obciążenie GPU. Obciążenie jest tak duże, że wiele gier spada poniżej pożądanego wskaźnika 60 klatek na sekundę, nawet przy użyciu najnowszych kart NVIDIA i wysokiej klasy komponentów w pozostałej części komputera.
Wykorzystanie wstępnie obliczonych ulepszeń DLSS, które GPU RTX w centrach danych NVIDIA już opanowały, może zwiększyć wydajność gier obsługujących RTX. W swojej demonstracji CES, gra z włączonym ray tracingiem i DLSS była odtwarzana w jednej lub dwóch klatkach gry uruchomionej bez włączonego żadnego ray tracingu. Mówiąc najprościej: DLSS umożliwia znacznie szybsze działanie gier z bardziej fantazyjnymi efektami świetlnymi.
NVIDIA mówi nam, że proces nie jest doskonały: włączenie DLSS może w rzadkich przypadkach wymazać tekstury lub geometrię. Ale ogólnie rzecz biorąc, poprawa jest dramatyczna i warta włączenia, jeśli jest taka opcja.
Czy moja karta może korzystać z DLSS?
DLSS to funkcja zastrzeżonego rdzenia przetwarzania Tensor firmy NVIDIA, obecna w architekturze GPU Turing w nowych kartach RTX. Jeśli masz kartę graficzną GeForce RTX, możesz użyć DLSS. Jeśli nie, to nie możesz. Tak więc nadal popularne karty z serii GeForce GTX 900 i 1000 nie mogą korzystać z DLSS.
Czy do korzystania z niego jest potrzebne połączenie internetowe?
Nie. Chociaż proces DLSS wykorzystuje ogromne ilości sprzętu do przetwarzania w chmurze – ogromne farmy serwerów NVIDIA wypełnione po brzegi przemysłowymi wersjami kart graficznych RTX – proces przebiega na lokalnym komputerze po skonfigurowaniu i włączeniu systemu. Upewnij się tylko, że korzystasz z najnowszych sterowników.
Czy moja gra jest kompatybilna z DLSS?
Oto problem: głęboka ucząca się część DLSS wymaga miesięcy przetwarzania w centrach danych firmy NVIDIA, zanim będzie można ją zastosować w grach komputerowych. Tak więc każda nowa gra, która wychodzi, NVIDIA musi przez długi czas uruchamiać swoje gigantyczne macierze GPU, aby przygotować się na DLSS.
Po zakończeniu ciężkiego podnoszenia NVIDIA zaktualizuje sterowniki GPU i włączy DLSS w nowych grach, w którym to momencie programista może włączyć go domyślnie lub zezwolić na to jako opcję graficzną w menu ustawień. Ponieważ system uczenia głębokiego musi analizować geometrię i tekstury każdej gry indywidualnie, aby poprawić wydajność tej konkretnej gry, nie ma sposobu na obejście tego podejścia „jedna gra na raz”. Będzie szybciej, gdy NVIDIA ją poprawi – być może skróci czas do tygodni lub dni dla jednej gry – ale w tej chwili zajmuje to trochę czasu.
W chwili pisania tego tekstu (styczeń 2019 r.) Tylko jedna gra ma DLSS, które można włączyć na komputerze do gier w domu: Final Fantasy XV. Nawet to jest w formie beta i działa tylko w najwyższych rozdzielczościach. Wczesne testy pokazują, że rzeczywiście zwiększa liczbę klatek na sekundę o 10-15 kl./s – mniej więcej tyle samo, ile tracisz, włączając obsługę ray tracingu RTX w innych grach. (W tej chwili FFXV nie obsługuje ray tracingu, więc wzmocnienie DLSS nie jest stosowane tam, gdzie jest naprawdę potrzebne).
Firma NVIDIA ogłosiła listę innych istniejących i nadchodzących gier, które w końcu będą obsługiwać DLSS – przypuszczalnie firma obsługuje swoje centra danych na pełnych obrotach, aby to przygotować. Obecnie NVIDIA ma potwierdził nadchodzącą obsługę DLSS dla dwudziestu pięciu gier, z godnymi uwagi tytułami, w tym Hellblade: Senua’s Sacrifice, ARK: Survival Evolved, Atomic Heart, Hitman 2, Mechwarrior V, Playerunknown’s Battlegrounds, Shadow of the Tomb Raider i We Happy Few. Na targach CES firma ogłosiła również, że Battlefield V i nadchodzący Anthem będą obsługiwać DLSS – ten ostatni może nawet zostać przetworzony, zanim będzie gotowy do wydania.
Gry, które będą obsługiwać zarówno efekty ray tracingu dostępne wyłącznie w RTX, jak i zwiększający wydajność system DLSS, to krótka lista:
Hymn
Atomowe serce
Battlefield V
MechWarrior V
Shadow of the Tomb Raider
Sprawiedliwość online
JX3
Oczywiście ta lista będzie rosła, gdy programiści będą coraz bardziej zadowoleni z ray tracingu, NVIDIA wygładza i przyspiesza proces obliczeniowy DLSS, a gracze PC domagają się dostępu do wszystkich funkcji swoich kart graficznych z logo RTX.