DLSS tai Deep Learning Super Sampling on Nvidian tekniikka älykkääseen skaalaukseen, joka voi ottaa pienemmällä tarkkuudella renderoidun kuvan ja skaalata sen korkeamman resoluution näyttöön, mikä tarjoaa enemmän suorituskykyä kuin alkuperäinen renderöinti. Nvidia esitteli tämän tekniikan ensimmäisen sukupolven RTX-näytönohjaimilla. DLSS ei ole vain tekniikka tavalliseen suurentamiseen tai supersamplointiin, vaan se käyttää tekoälyä älykkäästi pienemmällä resoluutiolla renderoidun kuvan laadun parantamiseksi kuvanlaadun säilyttämiseksi. Tämä voi teoriassa tarjota molempien maailmojen parhaat puolet, koska näytetty kuva olisi edelleen korkealaatuinen, kun taas suorituskyky paranee myös alkuperäisessä renderöinnissä.
DLSS voi jopa parantaa kuvanlaatua Wolfenstein: Youngbloodissa - Kuva: Nvidia
DLSS: n tarve
Joten miksi tarvitsemme tällaisia hienoja skaalaustekniikoita, jotta voimme purkaa enemmän suorituskykyä? Todellisuus on, että uudempien näyttöjen tekniikka kehittyy paljon nopeammin kuin PC-komponenttimme tekniikka. Uusimmat näytöt tarjoavat terävän 4K-tarkkuuden jopa 144 tai jopa 165 Hz: n virkistystaajuudella. Suurin osa pelaajista pitää nykyään 1440p 144Hz: tä huippuluokan pelaamisen hyvänä paikkana. Tällaisten resoluutioiden ajaminen näillä virkistystaajuuksilla vie paljon graafista hevosvoimaa. Nykyaikaisissa peleissä vain parhaat parhaista grafiikkasuorittimista saattavat pystyä käsittelemään 4K 60 FPS -pelejä kaikessa Ultra-asetuksessa. Tämä tarkoittaa, että jos haluat parantaa suorituskykyä, mutta et halua tinkiä kuvan laadusta niin paljon, skaalaus tai DLSS-supersamplointitekniikka voi olla hyödyllistä.
DLSS voi olla tärkeä myös niille pelaajille, jotka haluavat kohdistaa 4K-tarkkuuden, mutta joilla ei ole siihen graafista hevosvoimaa. Nämä pelaajat voivat kääntyä DLSS: n puoleen tätä tehtävää varten, koska se renderöisi pelin pienemmällä tarkkuudella (esimerkiksi 1440p) ja sitten skaalaa sen älykkäästi 4K: iin saadaksesi terävän kuvan, mutta silti paremman suorituskyvyn. DLSS voi olla melko kätevä enemmän keskitason ja lähtötason RTX-näytönohjaimia ja antaa käyttäjille mahdollisuuden pelata suuremmilla tarkkuuksilla mukavilla kuvanopeuksilla tinkimättä liikaa laadusta.
Säteen jäljitys
Toinen suuri ominaisuus, joka on työnnetty etusijalle PC-peleissä, on reaaliaikainen Raytracing. Nvidia ilmoitti tukevansa säteilyreittiä uudella näytönohjainkortillaan. Säteilyseuranta on renderointitekniikka, joka tarjoaa tarkan valopolun renderoinnin peleissä ja muissa graafisissa sovelluksissa, mikä johtaa paljon korkeampaan graafiseen tarkkuuteen varjoissa, heijastuksissa ja globaalissa valaistuksessa. Vaikka se tarjoaa upeita grafiikoita, Raytracingilla on suuri vaikutus suorituskykyyn. Monissa peleissä se voi tosiasiallisesti leikata kuvataajuuden puoleen verrattuna perinteiseen renderointiin. Syötä DLSS.
Raytracingin mukana tulee valtava suorituskyky - Kuva: Techspot
RTL-sarjan näytönohjaimilla varustettujen DLSS (ja nyt paljon parannettu DLSS 2.0) -pelaajien voiman käyttö voi lievittää suurta osaa Raytracingin mukana tulevista suorituskyvyn menetyksistä ja nauttia korkeamman tarkkuuden säteistä jäljitetystä kuvasta samalla, kun säilytetään suurempi kehysnopeus. Tarkastajat ja suuri yleisö pitävät tätä tekniikkaa erittäin vaikuttavana johtuen siitä, että se voi tehdä säteen jäljityksen todella toistettavaksi korkealla resoluutiolla, ja se säilyttää melkein täsmälleen saman kuvanlaadun kuin perinteisesti renderoitu kuva. DLSS on ehdottoman välttämätön Raytracingin kanssa, ja Nvidia teki hienoa työtä kehittäessään ja vapauttamalla nämä kaksi tekniikkaa samanaikaisesti.
Perinteinen skaalaus
Myös skaalaus- ja supersamplointitekniikoita on ollut olemassa aiemmin. Itse asiassa nämä on rakennettu melkein kaikkiin moderneihin peleihin ja jopa sekä Nvidian että AMD: n ohjauspaneeleihin. Nämä tekniikat toteuttavat myös saman perusparannusmenetelmän kuin DLSS; he ottavat pienemmän resoluution kuvan ja muuttavat sitä suurempiresoluutioiseen näyttöön. Joten mikä tekee heistä erilaisia? Vastaus tulee periaatteessa kahteen asiaan.
- Tulostuksen laatu: Perinteisesti skaalattujen pelien tulostuskuvan laatu on yleensä heikompi kuin DLSS: llä. Tämä johtuu siitä, että DLSS käyttää tekoälyä kuvanlaadun laskemiseen ja säätämiseen niin, että natiivikuvien ja skaalattujen kuvien välinen ero voidaan minimoida. Perinteisissä skaalausmenetelmissä ei ole tällaista käsittelyä, joten tulostettavan kuvan laatu on huonompi kuin sekä perinteisellä renderoinnilla että DLSS: llä.
- Suorituskyky: Toinen suuri haitta perinteiselle supersamplille on suorituskyky osuma DLSS: n yli. Tämä skaalaus voi tehdä kuvan pienemmällä tarkkuudella, mutta se ei paranna melkein tarpeeksi suorituskykyä kuvan laadun heikkenemisen perustelemiseksi. DLSS lieventää tätä ongelmaa tarjoamalla massiivisen suorituskyvyn parannuksen, mutta säilyttäen samalla kuvanlaadun erittäin lähellä alkuperäistä laatua. Siksi monet tekniikan asiantuntijat ja arvioijat ovat DLSS: n nimineet 'Seuraava iso asia'.
Mikä tekee DLSS: stä ainutlaatuisen
DLSS on tekniikka, jonka on kehittänyt Nvidia, joka on maailman johtava uraauurtava työ, kuten syvällinen oppiminen ja tekoäly. On ymmärrettävää, että DLSS: llä on muutama temppu hihassaan, jotka välttävät perinteisiä skaalausmenetelmiä.
AI-skaalaaminen
DLSS hyödyntää tekoälyn voimaa laskeakseen älykkäästi, miten kuva renderoidaan pienemmällä resoluutiolla pitäen samalla korkein laatu ennallaan. Se käyttää uusien RTX-korttien voimaa monimutkaisten laskelmien suorittamiseen ja käyttää näitä tietoja lopullisen kuvan säätämiseen, jotta se näyttää mahdollisimman läheltä alkuperäistä renderöintiä. Tämä on erittäin vaikuttava tekniikka, jonka toivomme kehittyvän edelleen, koska monet ovat jopa kutsuneet DLSS: n 'pelaamisen tulevaisuudeksi'.
Väritensori
Nvidia on asettanut erilliset käsittelyytimet RTX-sarjan näytönohjaimille, jotka tunnetaan nimellä Tensor Core. Nämä ytimet toimivat laskentapaikoina syvälle oppimiselle ja tekoälylaskelmille. Näitä nopeita ja edistyneitä ytimiä käytetään myös DLSS-laskelmiin. DLSS-tekniikka käyttää näiden ytimien syvällisiä oppimisominaisuuksia laadun säilyttämiseksi ja maksimaalisen suorituskyvyn tarjoamiseksi pelaamisen aikana. Tämä tarkoittaa kuitenkin myös sitä, että DLSS on rajoitettu vain RTX-sarjaan, jossa on Tensor-ytimiä sisältäviä näytönohjaimia, eikä sitä voida käyttää vanhempiin GTX-sarjan tai AMD: n korteihin.
Nvidian Tensor-ytimet käsittelevät DLSS: n edellyttämää käsittelyä - Kuva: Nvidia
Ei osumia visuaaliseen laatuun
DLSS: n tunnusmerkki on sen erittäin vaikuttava laadun säilyminen. Käyttämällä perinteistä skaalausta pelivalikoiden avulla pelaajat voivat varmasti huomata pelin terävyyden ja terävyyden puutteen sen jälkeen, kun se on renderoitu pienemmällä tarkkuudella. Tämä ei ole ongelma DLSS: n käytössä. Vaikka se tekee kuvan pienemmällä tarkkuudella (usein jopa 66% alkuperäisestä resoluutiosta), tuloksena oleva skaalattu kuva on paljon parempi kuin mitä saisit perinteisestä skaalauksesta. Se on niin vaikuttava, että useimmat pelaajat eivät osaa erottaa suuremmalla tarkkuudella natiivisti renderöityä kuvaa ja DLSS: n suurentamaa kuvaa. Tämä on uraauurtava ominaisuus pelaamisessa, koska pelaajat etsivät aina tasapainoa laadun ja suorituskyvyn välillä. DLSS: n avulla heillä on mahdollisuus saada molemmat.
DLSS ei tarjoa kompromisseja visuaalisessa laadussa. - Kuva: Nvidia
Merkittävät suorituskyvyn lisäykset
DLSS: n merkittävin etu ja epäilemättä koko sen kehityksen takana oleva kannustin on suorituskyvyn merkittävä nousu, kun DLSS on päällä. Tämä suorituskyky johtuu yksinkertaisesta tosiasiasta, että DLSS renderöi peliä pienemmällä resoluutiolla ja suurentaa sitä sitten tekoälyllä näytön lähtöresoluution mukaiseksi. Käyttämällä RTX-näytönohjainkorttien syvällisiä oppimisominaisuuksia DLSS voi tuottaa kuvan laadulla, joka vastaa alkuperäisesti renderoitua kuvaa.
Hallinta laatutilalla DLSS tarjoaa paljon paremman suorituskyvyn ja kuvanlaadun kuin alkuperäinen renderöinti - Kuva: Nvidia
Tekee Raytracingin pelattavaksi
Raytracing nousi tyhjästä vuonna 2018 ja tuli yhtäkkiä PC Gamingin eturintamaan Nvidian kanssa, joka työntää tätä ominaisuutta voimakkaasti ja jopa merkinnyt uudet grafiikkakorttinsa RTX: ksi tavallisen GTX-nimeämisjärjestelmän sijaan. Vaikka Raytracing on mielenkiintoinen ja ainutlaatuinen ominaisuus, joka parantaa pelin visuaalista laatua, peliteollisuus ei ole vieläkään valmis siirtymään kokonaan raytraced-renderöintiin perinteisen rasteroidun renderöinnin sijaan.
Suuri syy tähän on Raytracingin mukana tuleva suorituskyky. Yksinkertaisesti ottamalla Raytracing käyttöön, jotkut pelit saattavat kokea suorituskyvyn menetyksen jopa puoleen alkuperäisestä ruudusta. Tämä tarkoittaa, että saavutat merkittäviä kompromisseja suorituskyvyssä jopa kaikkein huippuluokan näytönohjaimissa.
Täällä DLSS tulee sisään. DLSS voi todella tehdä tämän uuden ominaisuuden pelattavaksi vaativimmissakin peleissä. Esittämällä kuvan pienemmällä tarkkuudella ja myöhemmin suurentamalla sitä ilman visuaalisen laadun heikkenemistä, DLSS voi kompensoida suorituskyvyn, jonka Raytracing normaalisti tuo peleihin. Siksi useimmilla Raytracingia tukevilla peleillä on myös tuki DLSS: lle, jotta niitä voidaan käyttää yhdessä lähes täydellisen kokemuksen saamiseksi.
Merkittävät suorituskyvyn parannukset hallinnassa, kun DLSS kytketään päälle RayTracingillä - Kuva: Nvidia
Muokattavat esiasetukset
DLSS 2.0 parantaa edelleen DLSS: n asettamaa kehystä ja tuo mukautettavia esiasetuksia. Nyt käyttäjät voivat valita kolmesta esiasetuksesta, joita kutsutaan nimellä Laatu, Tasapainoinen ja Suorituskyky. Kaikki 3 esiasetusta parantavat suorituskykyä jollain tapaa, kun taas Laatu-esiasetus voi jopa parantaa kuvanlaatua alkuperäisessä renderöinnissä! DLSS 2.0 on nyt myös ottanut käyttöön Ultra Performance -esiasetuksen 8K-pelaamiseen GeForce RTX 3090: n avulla, joka todella tekee 8K-pelaamisesta mahdolliseksi.
Uusi DLSS 2.0 parantaa huomattavasti ensimmäisen sukupolven aikana - Kuva: Nvidia
Konepellin alle
Nvidia on selittänyt DLSS 2.0 -teknologiansa mekaniikkaa virallisella verkkosivustollaan. Tiedämme, että Nvidia käyttää järjestelmää nimeltä Neural Graphics Framework tai NGX, joka käyttää NGX: llä toimivan supertietokoneen kykyä oppia ja parantaa tekoälylaskelmia. DLSS 2.0: lla on kaksi ensisijaista tuloa tekoälyverkkoon:
- Pienikokoinen pelialustan tuottama alias-kuva
- Matala resoluutio, liikevektorit samoista kuvista - myös pelimoottorin tuottamat
Sitten Nvidia käyttää prosessia, joka tunnetaan ajallisena palautteena, 'arvioidakseen', miltä kehys näyttää. Sitten erityistyyppinen AI-automaattikooderi ottaa matalan resoluution nykyisen kehyksen ja korkean resoluution edellisen kehyksen määrittääkseen pikseli kerrallaan, kuinka tuottaa korkealaatuisempi nykyinen kehys. Nvidia pyrkii myös samanaikaisesti parantamaan supertietokoneen käsitystä prosessista:
Harjoitteluprosessin aikana lähtökuvaa verrataan offline-renderoituun, erittäin korkealaatuiseen 16K-referenssikuvaan, ja ero välitetään takaisin verkkoon, jotta se voi jatkaa oppimista ja parantaa tuloksiaan. Tämä prosessi toistetaan kymmeniä tuhansia kertoja supertietokoneessa, kunnes verkko tuottaa luotettavasti laadukkaita ja tarkkoja kuvia.
Kun verkko on koulutettu, NGX toimittaa tekoälymallin GeForce RTX -tietokoneelle tai kannettavaan tietokoneeseen Game Ready -ohjainten ja OTA-päivitysten avulla. Kun Turingin Tensor-ytimet tuottavat jopa 110 terafloppia omistettua tekoälyn hevosvoimaa, DLSS-verkkoa voidaan käyttää reaaliajassa samanaikaisesti intensiivisen 3D-pelin kanssa. Tämä ei yksinkertaisesti ollut mahdollista ennen Turingin ja Tensorin ytimiä.
Tuki
DLSS on suhteellisen uusi tekniikka, joka on vielä lapsenkengissään. Vaikka yhä useammat pelit ovat alkaneet tukea tätä ominaisuutta, on edelleen olemassa valtava luettelo vanhemmista peleistä, jotka eivät todennäköisesti koskaan tue sitä. Voimme kuitenkin odottaa valtavia investointeja DLSS: ään ja Raytracingiin eteenpäin, koska sekä Nvidialla että AMD: llä on nyt tuki näille ominaisuuksille (AMD: n on tarkoitus ilmoittaa pian DLSS-kilpailija), samoin kuin seuraavan sukupolven konsoleille, PlayStation 5: lle ja Xbox-sarja X.
Äskettäin julkaisemalla RTX 3000 -sarjan Nvidia on laajentanut tätä ominaisuutta tukevaa pelivalikoimaansa. DLSS 2.0 on nyt tulossa Cyberpunk 2077: een, Call of Duty: Black Ops Cold War, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary ja Bright Memory: Infinite. Muita merkittäviä nimikkeitä, joilla on jo DLSS 2.0 -tuki, ovat Kuolema kuihtunut , Hymni , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 ja Wolfenstein: Youngblood.
DLSS 2.0: ta tukevien pelien luettelo kasvaa edelleen - Kuva: Nvidia
Vaikka tämä kirjasto ei ole millään tavalla jättimäinen, on pidettävä mielessä yhtä vaikuttavan tekniikan kuin DLSS tulevaisuuden mahdollisuudet. Massiivisen suorituskyvyn parantamisensa ja monipuolisten ominaisuuksiensa ansiosta DLSS voi olla pelaamisen keskipiste lähitulevaisuudessa etenkin uraauurtavien tekniikoiden, kuten Raytracingin, kanssa. Nvidia väittää myös, että sen DLSS-tekniikka oppii ja kehittyy edelleen tekoälyn avulla, mikä on hyvä asia kaikille PC-pelaajille, jotka haluavat nauttia upeista grafiikoista suurilla kuvataajuuksilla.
Johtopäätös
DLSS tai Deep Learning Super Sampling on uskomattoman vaikuttava tekniikka, jonka on kehittänyt Nvidia. Se parantaa huomattavasti suorituskykyä perinteiseen alkuperäiseen renderointiin verrattuna, mutta ei kuitenkaan vaarantaa kuvanlaatua. Tämä on mahdollista tekemällä laajaa työtä tekoälyn alalla ja Nvidian syvällistä oppimista.
Hyödyntämällä RTX-sarjan näytönohjainkorttien tehoa, DLSS voi tarjota lähes erottamattoman kuvanlaadun natiiviresoluutiolle ja samalla suuren ruudun nopeuden, joka voi tehdä Raytracingin ja korkeammat resoluutiot, kuten 4K. DLSS jatkaa tuettujen pelien kirjaston laajentamista, ja toivomme, että se paranee myös edelleen, jotta pelaajat voivat nauttia rakastamastaan kuvasta haluamallaan kuvanopeudella.