Co to jest technologia NVIDIA DLSS i w jaki sposób przyspiesza ona śledzenie Ray?

Podczas prezentacji NVIDIA CES 2019 firma zaprezentowała nową technologię DLSS. W demonstracjach eliminuje to tylko uderzenie wydajnościowe w grach, które umożliwiają tworzenie nowej, fantazyjnej grafiki na kartach RTX. Ale jak to działa?

Czym jest DLSS?

DLSS oznacza "głębokie uczenie się superpróbkowania". Istnieją dwie części tego pomysłu, ale najpierw skupmy się na drugiej: super-próbkowania.

Super-próbkowanie to coś, co możesz teraz zrobić na swoim komputerze z wieloma grami. Zasadniczo sprawia, że ​​gra jest w rozdzielczości przekraczającej to, co twój monitor może obsługiwać. Brzmi to dziwnie, ale może pomóc wygładzić niektóre ostre krawędzie w wielokątnej grafice. Karty NVIDIA i AMD już obsługują tę technologię, podobnie jak niektóre gry komputerowe na własną rękę. Aby dowiedzieć się więcej na temat superpróbkowania, zapoznaj się z tym artykułem.

Przejdźmy teraz do części "głębokie uczenie się". Głębokie uczenie się jest czymś w rodzaju mglistego pojęcia: w zasadzie oznacza tony i tony obliczeń uruchamianych na wysoko wydajnym sprzęcie w procesie, który poprawia się z biegiem czasu. Niektóre aplikacje nazywają tę "sztuczną inteligencję" (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 wielokrotnie pobiera próbki z jednej konkretnej gry na kartach graficznych w ogromnych centrach danych. Wylicza najlepsze sposoby zastosowania techniki superpróbkowania w grze z powtarzalnym przetwarzaniem w grafice tej gry - poligonów i tekstur, które składają się na to, co widzisz na ekranie. W grę wchodzi tutaj "głęboka nauka" tego procesu; system uczy się jak najwięcej o sposobie, w jaki gra wygląda i jak sprawić, by wyglądał lepiej.

Połącz superpróbkowanie, aby uzyskać gładsze linie i tekstury wieloboków z głęboką nauką, aby zastosować ogólne ulepszenia w grze, a otrzymasz DLSS. Techniki ulepszania obrazu, obliczone już w centrach danych NVIDIA, są stosowane w locie za pośrednictwem rdzenia przetwarzającego Tensor na karcie RTX.

Inżynierowie firmy NVIDIA wyjaśnił i zademonstrował nam proces, opierając się na benchmarku graficznym na CES. Ulepszenia w stosunku do konfiguracji innych niż DLSS były imponujące, a gładsze, bardziej równomierne tekstury i wielokąty były oczywiste. Było to prawdą nawet wtedy, gdy maszyna DLSS renderowała swoją grafikę na niższym poziomie wyjściowym (1080p) niż urządzenie inne niż DLSS (1440p).

Jak to działa, aby gra działała szybciej?

System DLSS stosuje uogólnione poprawki w grafice gry, szczególnie jeśli gra jest uruchomiona z włączonymi ulepszeniami raytracacing NVIDII. Śledzenie Ray, po raz pierwszy wprowadzone z kartami z serii RTX, pozwala na dokładniejsze odbicia, cienie i rozproszenie światła z niesamowitymi rezultatami. Omówiliśmy już sposoby, w jakie śledzenie promienia może poprawić wizualizacje w grze.

Niestety, śledzenie promieni zwiększa również obciążenie GPU. Obciążenie jest tak wysokie, że wiele gier spada poniżej pożądanego poziomu 60 klatek na sekundę, nawet jeśli używa się najnowszych kart NVIDIA i wysokiej klasy komponentów w pozostałej części komputera.

Wykorzystanie wstępnie obliczonych ulepszeń DLSS, które procesory RTX w centrach danych NVIDII już zgrały, może wygładzić wydajność gier z obsługą RTX. W swojej demonstracji CES gra z śledzeniem promieni i DLSS została włączona zarówno w ramce, jak i w dwie w grze, bez włączania żadnego śledzenia promieni. Ujmując to tak prosto, jak to tylko możliwe: DLSS umożliwia uruchamianie gier znacznie szybciej z bardziej fantazyjnymi efektami świetlnymi.

NVIDIA mówi nam, że proces nie jest doskonały: włączenie DLSS może w niektórych rzadkich przypadkach wymyć tekstury lub geometrię. Ogólnie rzecz biorąc, poprawa jest dramatyczna i warto ją włączyć, jeśli jest taka możliwość.

Czy moja karta może używać DLSS?

DLSS jest cechą rdzeni przetwarzających Tensor firmy NVIDIA, obecnych w architekturze Turinga GPU w nowych kartach RTX. Jeśli masz kartę graficzną GeForce RTX, możesz użyć DLSS. Jeśli nie, to nie możesz. Tak więc wciąż popularne karty GeForce GTX 900 i 1000 nie mogą korzystać z DLSS.

Czy potrzebuję połączenia internetowego, aby go użyć?

Nie. Podczas gdy proces DLSS wykorzystuje ogromne ilości sprzętu do przetwarzania w chmurze - ogromne farmy serwerów NVIDIA spakowane do skrzeli za pomocą przemysłowych wersji kart graficznych RTX - proces jest uruchamiany na lokalnym komputerze po skonfigurowaniu i włączeniu systemu. Tylko upewnij się, że korzystasz z najnowszych sterowników.

Czy moja gra jest kompatybilna z DLSS??

Oto pocieranie: głęboko ucząca się część DLSS wymaga miesięcy przetwarzania w centrach danych NVIDIA, zanim będzie można ją zastosować w grach komputerowych. Tak więc, każda nowa gra, która wychodzi, NVIDIA musi przez długi czas uruchamiać swoje gigantyczne układy GPU, aby przygotować DLSS.

Po wykonaniu dużego udźwigu, NVIDIA zaktualizuje sterowniki GPU i uruchomi DLSS w nowych grach, w którym to momencie programista może je włączyć domyślnie lub zezwolić na to jako opcję graficzną w menu ustawień. Ponieważ system głębokiego uczenia się musi patrzeć na geometrię i tekstury każdej gry indywidualnie, aby poprawić wydajność tej konkretnej gry, nie ma możliwości obejścia tego podejścia "jedna gra na raz". Stanie się szybsze, gdy NVIDIA go ulepszy - prawdopodobnie zmniejszając czas do tygodni lub dni w jednej grze - ale w tej chwili trwa to trochę dłużej.

W momencie pisania (styczeń 2019), tylko jedna gra ma DLSS, którą możesz włączyć na komputerze do gier w domu: Final Fantasy XV. Nawet to jest w wersji beta i działa tylko w najwyższych rozdzielczościach. Wczesne testy pokazują, że faktycznie zwiększa ilość klatek na sekundę o 10-15 FPS - mniej więcej tyle samo, ile straciłeś, włączając śledzenie RTX w innych grach. (W tej chwili FFXV nie obsługuje śledzenia promieni, więc wzmocnienie DLSS nie jest stosowane tam, gdzie jest naprawdę potrzebne).

NVIDIA ogłosiła listę innych istniejących i nadchodzących gier, które ostatecznie będą wspierać DLSS - prawdopodobnie firma uruchomi swoje centra danych, aby przygotować ją do pracy. Obecnie NVIDIA potwierdziła wsparcie dla DLSS na dwadzieścia pięć gier, w tym znaczące tytuły, w tym Hellblade: Senua's Sacrifice, ARK: Survival Evolved, Atomic Heart, Hitman 2, Mechwarrior V, Basy Gracza Playerunknown, Shadow of the Tomb Raider, i My Happy Few. Na CES firma ogłosiła to również Battlefield V. i nadchodzące Hymn będzie obsługiwać DLSS - ten ostatni może nawet wykonać przetwarzanie do czasu, kiedy będzie gotowy do wydania.

Gry, które obsługują zarówno efekty RTS, jak i system DLSS zwiększający wydajność, to krótka lista:

• Hymn
• Atomowe Serce
• Battlefield V.
• MechWarrior V
• Shadow of the Tomb Raider
• Sprawiedliwość online
• JX3

Naturalnie lista ta będzie rosnąć, gdy programiści będą czuć się bardziej komfortowo dzięki śledzeniu ray tracingu, wygładza NVIDIA i przyspiesza proces obliczania DLSS, a gracze komputerowi żądają dostępu do pełnej funkcjonalności swoich kart graficznych RTX.