S’explica el super mostreig d’aprenentatge profund (DLSS 2.0)

DLSS o Deep Sampling de Deep Learning és la tècnica de Nvidia per millorar l’escala intel·ligent, que pot agafar una imatge renderitzada a una resolució més baixa i augmentar-la a una pantalla de resolució més alta, proporcionant així més rendiment que la renderització nativa. Nvidia va introduir aquesta tècnica amb la primera generació de la sèrie de targetes gràfiques RTX. DLSS no és només una tècnica per a una ampliació o super mostreig ordinària, sinó que utilitza la intel·ligència artificial per augmentar intel·ligentment la qualitat de la imatge que es va representar a una resolució més baixa per tal de preservar la qualitat de la imatge. Això, en teoria, pot proporcionar el millor d'ambdós mons, ja que la imatge que es mostra encara serà d'alta qualitat, mentre que el rendiment també es millorarà en comparació amb la representació nativa.



DLSS pot fins i tot millorar la qualitat de la imatge a Wolfenstein: Youngblood - Imatge: Nvidia

Necessitat de DLSS

Llavors, per què necessitem tècniques tan elegants d’escalat per treure més rendiment? Bé, la realitat és que la tecnologia dels monitors més nous es desenvolupa a un ritme molt més ràpid que la tecnologia dels components del nostre PC. Els monitors més nous poden proporcionar una resolució 4K nítida amb fins a 144 o fins i tot 165Hz freqüències d’actualització. Actualment, la majoria dels jugadors consideren que el 1440p 144Hz és el lloc ideal per als jocs de gamma alta. Conduir aquest tipus de resolucions a aquestes velocitats d’actualització requereix molta potència gràfica. En els jocs moderns, només el millor dels millors GPU pot gestionar els jocs 4K 60 FPS amb tot configurat a Ultra. Això vol dir que, si voleu millorar el rendiment, però no voleu comprometre’s amb la qualitat de la imatge, pot resultar-vos útil la tècnica de superamostratge o DLSS.



DLSS també pot ser important per a aquells jugadors que vulguin orientar la resolució 4K però que no tinguin la potència gràfica necessària per fer-ho. Aquests jugadors poden recórrer a DLSS per a aquesta tasca, ja que renderitzaria el joc a una resolució més baixa (per exemple, 1440p) i, a continuació, el millorarien de manera intel·ligent a 4K per obtenir una imatge nítida però un rendiment encara més elevat. DLSS pot ser molt útil per a targetes gràfiques RTX de nivell mitjà i d’entrada i permetre als usuaris jugar a resolucions més altes a velocitats de fotogrames còmodes sense comprometre massa la qualitat.



Traçat de raigs

Una altra característica important que s’està posant al capdavant dels jocs per a PC és Raytracing en temps real. Nvidia va anunciar el suport per a raytracing amb la seva nova sèrie de targetes gràfiques RTX. El traçat de raigs és una tècnica de renderització que proporciona una representació precisa del recorregut de la llum en jocs i altres aplicacions gràfiques, donant com a resultat una fidelitat gràfica molt superior, especialment en ombres, reflexos i il·luminació global. Tot i que proporciona unes imatges impressionants, Raytracing té un gran impacte en el rendiment. En molts jocs, en realitat pot reduir la freqüència de fotogrames a la meitat, en comparació amb la representació tradicional. Introduïu DLSS.



Raytracing té un gran èxit de rendiment: imatge: Techspot

Utilitzar la potència dels jugadors DLSS (i ara el DLSS 2.0 molt millorat) amb la sèrie de targetes gràfiques de la sèrie RTX pot alleujar gran part de la pèrdua de rendiment que suposa Raytracing i pot gaudir d’una imatge de traçat per raigs de més fidelitat tot conservant un fotograma més alt. Els tècnics i el públic en general consideren que aquesta tècnica és extremadament impressionant pel fet que pot fer que el traçat de raigs es pugui reproduir a altes resolucions i manté gairebé exactament la mateixa qualitat d’imatge que la imatge representada tradicionalment. DLSS és una necessitat absoluta amb Raytracing i Nvidia va fer un bon treball desenvolupant i alliberant aquestes dues tècniques simultàniament.

Ampliació tradicional

En el passat també hi ha hagut tècniques de pujada i de super mostreig. De fet, s’incorporen a gairebé tots els jocs moderns i fins i tot als panells de control de Nvidia i AMD. Aquestes tècniques també implementen el mateix mètode bàsic de pujada a escala que DLSS; agafen una imatge de resolució més baixa i la milloren per adaptar-la a una pantalla de resolució més alta. Què els fa diferents? La resposta es basa bàsicament en dues coses.



  • Qualitat de sortida: La qualitat de la imatge de sortida dels jocs tradicionalment superats és generalment inferior a la de DLSS. Això es deu al fet que DLSS utilitza IA per calcular i ajustar la qualitat de la imatge de manera que es pugui minimitzar la diferència entre les imatges natives i les superiors. No hi ha aquest processament en les tècniques tradicionals de pujada a escala, de manera que la qualitat de la imatge de sortida és inferior a la representació tradicional i al DLSS.
  • Èxit de rendiment: Un altre gran inconvenient del super mostreig tradicional és el rendiment assolit sobre DLSS. Aquesta ampliació pot reduir la imatge a una resolució inferior, però no proporciona una millora de rendiment gairebé suficient per justificar la pèrdua de qualitat de la imatge. DLSS mitiga aquest problema proporcionant un augment massiu del rendiment, tot i que manté la qualitat de la imatge molt propera a la qualitat nativa. És per això que molts experts i revisors de tecnologia han etiquetat DLSS com a 'la següent gran cosa'.

El que fa que DLSS sigui únic

DLSS és una tecnologia desenvolupada per Nvidia, que és el líder mundial en treballs innovadors com Deep Learning i Intel·ligència Artificial. És comprensible que DLSS tingui alguns trucs a la màniga que eludeixen les tècniques tradicionals de pujada.

Ampliació de la IA

DLSS aprofita el poder de la intel·ligència artificial per calcular intel·ligentment la manera de representar la imatge a una resolució més baixa mantenint intacta la màxima qualitat. Utilitza la potència de les noves targetes RTX per realitzar càlculs complexos i, a continuació, utilitza aquestes dades per ajustar la imatge final per fer que sembli el més a prop possible de la representació nativa. Aquesta és una tecnologia extremadament impressionant que esperem que continuï desenvolupant-se, ja que molts fins i tot han batejat DLSS com el 'futur del joc'.

Tensor de colors

Nvidia ha posat nuclis de processament dedicats a la sèrie de targetes gràfiques RTX conegudes com a Tensor Cores. Aquests nuclis actuen com a llocs computacionals per a l’aprenentatge profund i els càlculs d’IA. Aquests nuclis ràpids i altament avançats també s’utilitzen per als càlculs DLSS. La tecnologia de DLSS utilitza funcions d’aprenentatge profund d’aquests nuclis per tal de preservar la qualitat i proporcionar el màxim rendiment mentre es juga. Tanmateix, això també significa que DLSS només es limita al conjunt de targetes gràfiques RTX amb nuclis Tensor, i no es pot utilitzar en sèries de targetes GTX antigues ni en targetes d’AMD.

Els nuclis Tensor de Nvidia gestionen el processament necessari per a DLSS: imatge: Nvidia

Sense qualitat visual

La característica distintiva de DLSS és la seva conservació de qualitat extremadament impressionant. Utilitzant l’ampliació tradicional mitjançant els menús del joc, els jugadors poden notar definitivament una manca de nitidesa i nitidesa del joc després que s’hagi renderitzat a una resolució més baixa. No es tracta d’un problema mentre s’utilitza DLSS. Tot i que fa que la imatge es visualitzi a una resolució més baixa (sovint fins al 66% de la resolució original), la imatge augmentada resultant és molt millor que la que obtindríeu de la pujada tradicional. És tan impressionant que la majoria dels jugadors no poden diferenciar entre una imatge representada de forma nativa a una resolució més alta i una imatge modificada per DLSS. Aquesta és una gesta innovadora en els jocs, ja que els jugadors sempre busquen un equilibri entre qualitat i rendiment. Amb DLSS, tenen la possibilitat d'aconseguir tots dos.

DLSS no ofereix cap compromís en la qualitat visual. - Imatge: Nvidia

Guanys significatius de rendiment

L’avantatge més notable de DLSS i, sens dubte, tot l’incentiu darrere del seu desenvolupament és l’augment significatiu del rendiment mentre s’activa DLSS. Aquest rendiment prové del simple fet que DLSS representa el joc a una resolució més baixa i, a continuació, l’incrementa mitjançant AI per tal de fer coincidir la resolució de sortida del monitor. Utilitzant les funcions d’aprenentatge profund de la sèrie de targetes gràfiques RTX, DLSS pot generar la imatge amb una qualitat que coincideixi amb la imatge representada de forma nativa.

El control mitjançant el mode de qualitat DLSS ofereix un rendiment i una qualitat d'imatge molt millors que la representació nativa - Imatge: Nvidia

Fa que Raytracing sigui jugable

Raytracing va sorgir del no-res el 2018 i de sobte es va convertir en l’avantguarda dels jocs per a PC amb Nvidia que empeny aquesta funció amb força i fins i tot marca les seves noves targetes gràfiques com a “RTX” en lloc del seu esquema habitual de denominació GTX. Tot i que Raytracing és una característica interessant i única que augmenta la qualitat visual del joc, la indústria del joc encara no està preparada per canviar completament a la renderització traçada per raigs sobre la representació rasteritzada tradicional.

Una de les principals raons d’això és l’èxit de rendiment que inclou Raytracing. Simplement activant Raytracing, alguns jocs poden experimentar una pèrdua de rendiment fins a la MIG de la freqüència de fotograma original. Això vol dir que esteu comprometent significativament el rendiment, fins i tot a les targetes gràfiques de gamma més alta.

Aquí és on entra DLSS. DLSS pot fer que aquesta nova característica es pugui reproduir fins i tot en els jocs més exigents. En representar la imatge a una resolució més baixa i posteriorment augmentar-la sense cap pèrdua de qualitat visual, DLSS pot compensar l’èxit de rendiment que Raytracing aporta normalment als jocs. És per això que la majoria dels jocs que admeten Raytracing també admeten DLSS perquè puguin ser utilitzats junts per a una experiència gairebé perfecta.

Guanys significatius en el rendiment quan s’activa DLSS amb RayTracing - Imatge: Nvidia

Preestabliments personalitzables

DLSS 2.0 millora encara més en el marc establert per DLSS i introdueix presets més personalitzables. Ara els usuaris poden triar entre tres valors predeterminats anomenats Qualitat, Equilibrat i Rendiment. Els 3 predefinits milloren el rendiment d'alguna manera, mentre que el predeterminat de qualitat fins i tot pot millorar la qualitat de la imatge en comparació amb la representació nativa. DLSS 2.0 també ha introduït una configuració predeterminada Ultra Performance per a jocs de 8K amb el GeForce RTX 3090 que realment fa possible el joc de 8K.

El nou DLSS 2.0 millora enormement durant la primera generació: imatge: Nvidia

Sota el capó

Nvidia ha explicat la mecànica darrere de la seva tecnologia DLSS 2.0 al seu lloc web oficial. Sabem que Nvidia utilitza un sistema anomenat Neural Graphics Framework o NGX, que utilitza la capacitat d’un superordinador alimentat per NGX per aprendre i millorar en càlculs d’IA. DLSS 2.0 té dues entrades principals a la xarxa d’IA:

  • Imatges aliasitzades de baixa resolució representades pel motor del joc
  • Vectors de moviment de baixa resolució a partir de les mateixes imatges, també generats pel motor del joc

Aleshores, Nvidia utilitza un procés conegut com a retroalimentació temporal per 'estimar' l'aspecte del marc. A continuació, un tipus especial de codificador automàtic d'intel·ligència artificial pren el fotograma actual de baixa resolució i el fotograma anterior d'alta resolució per determinar, píxel per píxel, com generar un fotograma actual de més qualitat. Nvidia també pren mesures simultàniament per millorar la comprensió del procés de la superordinadora:

Durant el procés de formació, la imatge de sortida es compara amb una imatge de referència de 16 K de qualitat ultra renderitzada sense connexió i la diferència es torna a comunicar a la xarxa perquè pugui continuar aprenent i millorant els seus resultats. Aquest procés es repeteix desenes de milers de vegades al superordinador fins que la xarxa emet imatges d'alta qualitat i alta resolució de manera fiable.

Un cop entrenada la xarxa, NGX lliura el model AI al vostre ordinador o portàtil GeForce RTX mitjançant Game Ready Drivers i actualitzacions OTA. Amb el Tensor Cores de Turing que ofereix fins a 110 teraflops de potència AI dedicada, la xarxa DLSS es pot executar en temps real simultàniament amb un joc 3D intensiu. Això simplement no era possible abans de Turing i Tensor Cores.

Suport

DLSS és una tecnologia relativament nova que encara es troba en els seus inicis. Tot i que cada vegada hi ha més jocs que comencen a donar suport a aquesta funció, encara hi ha un enorme catàleg de jocs antics que probablement mai no la suportaran. No obstant això, podem esperar una gran inversió en DLSS i Raytracing avançant, ja que tant Nvidia com AMD ara tenen suport per a aquestes funcions (suposadament AMD anunciarà aviat un competidor de DLSS), així com les consoles de nova generació, la PlayStation 5 i la Sèrie Xbox X.

Recentment, amb el llançament de la sèrie RTX 3000, Nvidia ha ampliat el seu catàleg de jocs que admeten aquesta funció. DLSS 2.0 arriba ara a Cyberpunk 2077, Call of Duty: Black Ops War Cold, Fortnite, Watch Dogs Legion, Boundary i Bright Memory: Infinite. Altres títols destacats que ja tenen compatibilitat amb DLSS 2.0 inclouen Mort encallat , Himne , F1 2020, Control, Deliver Us The Moon, MechWarrior 5 i Wolfenstein: Youngblood.

La llista de jocs compatibles amb DLSS 2.0 continua creixent - Imatge: Nvidia

Tot i que aquesta biblioteca no és gegantina, cal tenir present el potencial futur d’una tecnologia tan impressionant com la DLSS. Amb la seva millora massiva del rendiment i el conjunt de funcions diverses, DLSS pot ser la peça central dels jocs en un futur proper, especialment amb tecnologies innovadores com Raytracing que s’està avançant. Nvidia també afirma que la seva tecnologia DLSS continua aprenent i millorant a través de la intel·ligència artificial, cosa que és bona per a tots els jugadors de PC amb ganes de gaudir d'imatges impressionants a altes velocitats de fotogrames.

Conclusió

DLSS o Deep Learning Super Sampling és una tecnologia increïblement impressionant desenvolupada per Nvidia. Ofereix una gran millora del rendiment respecte a la representació nativa tradicional, tot i que no compromet en absolut la qualitat de la imatge. Això és possible mitjançant un ampli treball en els camps de la IA i un aprenentatge profund per part de Nvidia.

Aprofitant la potència de la sèrie de targetes gràfiques RTX, DLSS pot proporcionar una qualitat d'imatge gairebé indistingible a la resolució nativa, alhora que proporciona un gran desnivell de fotogrames que pot fer que es pugui reproduir Raytracing i resolucions més altes com el 4K. DLSS continua ampliant la seva biblioteca de jocs compatibles i esperem que continuï millorant, de manera que els jugadors puguin gaudir de les imatges que estimen en els períodes de fotogrames que desitgen.