NVIDIA DLSS 2.0 : l’avenir du rendu optimisé par l’IA

Par Andrew Burnes on March 23, 2020 | Featured Stories GeForce RTX GPUs NVIDIA DLSS NVIDIA RTX

Les techniques modernes d’intelligence artificielle (IA) ont commencé à révolutionner les expériences de jeu sur PC, dans des domaines allant des moteurs physiques à la simulation des animations en passant par le rendu en temps réel et les fonctionnalités de diffusion assistées par l’IA. La technologie du super-échantillonnage via Deep Learning (DLSS), conçue par NVIDIA, s’apprête à redéfinir le rendu en temps réel grâce à un système de Super Résolution tirant profit de l’IA. La version 2.0 du DLSS apporte plusieurs avancées d’une importance capitale.

Accéléré par les cœurs Tensor, des processeurs d’IA dédiés qui équipent les GPU GeForce RTX, le DLSS 2.0 s’appuie sur un nouveau réseau optimisé de neurones profonds qui permet d’accélérer les fréquences d’images tout en générant des visuels époustouflants d’une netteté incomparable. Ce gain de performance significatif permet aux joueurs du monde entier de maximiser les paramètres du ray tracing et d’augmenter les résolutions de sortie. 

 

Le DLSS 2.0 offre plusieurs optimisations majeures par rapport à la version originale :

  • Une qualité d’image supérieure - Le DLSS 2.0 fournit une qualité d’image exceptionnelle en résolution native tout en n’affichant que la moitié des pixels. Pour ce faire, il utilise de nouvelles techniques de rétroaction temporelle pour offrir des images bien plus nettes et détaillées, avec une stabilité accrue d’une image à l’autre.

  • Une évolutivité exceptionnelle sur tous les GPU GeForce RTX, dans toutes les résolutions - Un nouveau modèle d’IA, beaucoup plus rapide, exploite désormais plus efficacement les cœurs Tensor pour fournir une accélération 2 fois plus rapide qu’avant, tout en améliorant les fréquences d’images et en supprimant les restrictions relatives aux GPU, aux paramètres graphiques et aux résolutions compatibles.

  • Un seul réseau pour tous les jeux - La version d’origine du DLSS nécessitait de ré-entraîner le réseau d’IA pour chaque nouveau jeu. Le DLSS 2.0 met en œuvre un réseau d’IA généralisé qui fonctionne dans une grande variété de jeux. Cela permet d’intégrer la technologie plus rapidement et de prendre en charge un plus grand nombre de jeux.

  • Des options personnalisables - Le DLSS 2.0 offre aux utilisateurs trois modes de qualité d’image (Qualité, Polyvalence, Performance) qui contrôlent la résolution du rendu, le mode Performance permettant une Super Résolution quatre fois plus élevée. Les utilisateurs disposent ainsi de plus de choix, tandis que les gains de performance augmentent de manière exponentielle.

Dans Deliver Us the Moon, le DLSS 2.0 améliore les performances graphiques et, dans certaines scènes, la qualité d’image.

La technologie du NVIDIA DLSS 2.0 est d’ores et déjà disponible dans Deliver Us The Moon et Wolfenstein: Youngblood, sera accessible dans MechWarrior 5: Mercenaries à compter d’aujourd’hui, et débarquera dans Control via un patch le 26 mars prochain. Enfin, sachez que le DLSS 2.0 est désormais accessible aux développeurs de jeux qui travaillent avec l’Unreal Engine 4 via le Programme développeurs DLSS, ce qui permet d’accélérer le déploiement du DLSS dans l’un des moteurs de jeu les plus populaires au monde. Si vous êtes développeur, rendez-vous ici pour en savoir plus.

Présentation technique du DLSS 2.0

Notre réseau graphique neuronal (NGX) permet de mettre en œuvre un réseau de neurones profonds et de l’entraîner de manière poussée avec des dizaines de milliers d’images en haute résolution, dont le rendu est assuré hors ligne par un supercalculateur avec des fréquences d’images réduites et un total de 64 échantillons par pixel. Après avoir été entraîné pendant d’innombrables heures, le réseau peut ensuite prendre en compte ces images à résolution réduite et s’en servir en tant que données d’entrée pour générer de magnifiques images en haute résolution.

 

Le DLSS 2.0 peut alimenter ce réseau d’IA avec deux types d’entrées :

  1. Des images aliasées en basse résolution transmises par le moteur de jeu.
  2. Des vecteurs de mouvements en basse résolution, également générés par le moteur de jeu.

Les vecteurs de mouvements, qui spécifient la direction suivie d’une image à l’autre par les objets d’une même scène, peuvent être appliqués par le réseau à la dernière image de sortie en haute résolution de cette scène, de manière à déterminer la composition de l’image suivante.

Ci-dessus : Architecture DLSS 2.0

Un auto-encodeur convolutif - qui constitue un genre spécial de réseau d’IA - fusionne ensuite l’image actuelle en basse résolution à la dernière image en haute résolution pour déterminer, pixel par pixel, la meilleure façon de générer une nouvelle image en haute résolution.

Tout en contribuant à entraîner davantage le réseau d’IA, l’image de sortie est ensuite comparée à une image de référence de ultra-haute qualité en résolution native 16K, et les résultats de cette comparaison sont communiqués au réseau pour qu’il puisse continuer d’apprendre et d’améliorer ses résultats.

Le DLSS 2.0 en action

Le DLSS 2.0 peut être expérimenté maintenant dans Deliver Us The Moon, MechWarrior 5: Mercenaries, Wolfenstein: Youngblood et, le 26 mars prochain, il sera intégré à Control via une nouvelle mise à jour. Examinons chaque jeu en détail.

Control

Développé par le studio Remedy Entertainment, Control s’est classé parmi les meilleurs jeux solo de 2019 mais surtout parmi les plus avancés d’un point de vue technique, avec une kyrielle d'effets ray-tracés qui ont fait passer la fidélité graphique à un niveau rarement atteint.

Control a été lancé avec une version initiale du DLSS qui utilisait un algorithme spécial de traitement d'images pour accélérer le framerate jusqu’à 70%. Le 26 mars, le développeur va sortir une nouvelle mise à jour incluant du nouveau contenu scénarisé ainsi qu’une implémentation exclusive de la technologie DLSS 2.0  basée sur l'IA.

"Avec Control, nous avons voulu créer un monde aussi immersif que beau," explique Mika Vehkala, Directeur de la technologie chez Remedy Entertainment. "Les technologies du ray tracing en temps réel et du NVIDIA DLSS ont déjà fait de Control un jeu magnifique à son lancement, mais le DLSS 2.0 optimise la qualité d’image d’une manière encore jamais vue."

 

Dans des résolutions comme le 1920x1080 ou le 2560x1440, le mode Qualité du DLSS 2.0 a amélioré les performances jusqu’à 76% lors de nos tests. En résolution 4K (3840x2160), le mode Performance améliore les performances de 2 à 3 fois, ce qui permet aux gamers équipés de cartes graphiques GeForce RTX 2060 de faire tourner le jeu en paramètres maximum avec un framerate optimal.

Alors que l’implémentation originale du DLSS dans Control accélérait les performances graphiques et améliorait la qualité d’image dans la plupart des scènes du jeu, elle pouvait parfois éprouver des difficultés dans les zones incluant des objets en mouvement. La technologie du DLSS 2.0 est capable de gérer ces cas de manière bien plus efficace, comme vous pouvez le voir sur cette image d’un ventilateur en rotation ci-dessous.

Images capturées en 1080p avec le mode de Qualité du DLSS 2.0

La dernière version du DLSS améliore en outre la qualité d’image lorsque les détails sont un peu plus subtils. Les images suivantes présentent plusieurs optimisations additionnelles que nous avons pu constater entre la version d’origine du DLSS et la version mise à jour du DLSS 2.0.

Images capturées en 1440p avec le mode Qualité du DLSS 2.0

Dans d’autres scènes, les textes de certains éléments du décor et plusieurs autres détails sont améliorés de la même manière, ce qui renforce la qualité et la fidélité des images.

Images capturées en 1440p avec le mode de Qualité du DLSS 2.0

Pour finir, les éléments du jeu modélisés avec des textures plates, comme les affiches et la carte ci-dessous, ont également bénéficié d’améliorations significatives en matière de clarté et de netteté :

Images capturées en 1080p avec le mode de Qualité du DLSS 2.0

Pour mettre à niveau votre version de Control avec le DLSS 2.0, nous vous invitons à télécharger et à installer nos nouveaux pilotes Game Ready et, le 26 mars prochain, n’oubliez pas de télécharger la nouvelle mise à jour de Control. Activez ensuite le DLSS dans le jeu, et pensez bien à sélectionner une résolution d’affichage appropriée pour le DLSS en faisant votre choix entre les modes Qualité, Polyvalence et Performance déjà implémentés dans d’autres titres tirant profit du DLSS 2.0.

Deliver Us The Moon

Deliver Us The Moon, le jeu d’aventures spatiales et lunaires développé par le studio KeokeN Interactive, a mis en œuvre en fin d’année 2019 le ray tracing et le DLSS 2.0 - améliorant ainsi ses visuels et ses performances graphiques.

 

 

"Nous ne nous attendions pas à ce que la qualité d’image s’améliore autant avec l’intégration du DLSS, mais c’est exactement ce qui s’est passé," explique Koen Deetman, PDG et directeur du développement de KeokeN Interactive."L’association du ray tracing en temps réel et du DLSS à hautes performances offre aux gamers une expérience de jeu ultime dans Deliver Us The Moon, sans qu’ils ne doivent faire le moindre compromis."

 

Deliver Us The Moon Adds Stunning Ray-Traced Effects and NVIDIA DLSS

Les performances augmentent immédiatement de 60% grâce à l’activation du NVIDIA DLSS 2.0 dans Deliver Us The Moon

Tout au long du jeu, le DLSS 2.0 améliore drastiquement la qualité d’image tout en proposant une expérience visuelle en résolution native permise par les techniques avancées d’anti-aliasing temporel intégrées à Deliver Us The Moon. Suite à un examen plus poussé, il apparaît même que le DLSS 2.0 permet d’autres optimisations subtiles telles qu’une meilleure fidélité visuelle sur les rampes et les grilles ainsi que d’autres détails :

 

Deliver Us The Moon Adds Stunning Ray-Traced Effects and NVIDIA DLSS

Dans d'autres scènes, le DLSS 2.0 propose plusieurs améliorations notables telles que des surfaces grillagées de plus haute précision, avec une qualité d’image accrue et une meilleure stabilité temporelle (ce qui améliore la clarté lorsque le joueur se déplace).

 

Deliver Us The Moon Adds Stunning Ray-Traced Effects and NVIDIA DLSS

Enfin, dans toutes les scènes où de minuscules blocs de texte sont affichés sur des moniteurs d’ordinateur ou d’autres types de surface, le DLSS 2.0 affiche davantage de détails avec une clarté plus élevée.

NVIDIA DLSS In Deliver Us The Moon: Fortuna

MechWarrior 5: Mercenaries

Développé par le studio Piranha Games, MechWarrior 5: Mercenaries est le dernier jeu à avoir intégré la technologie du NVIDIA DLSS 2.0. Comme dans d’autres titres optimisés par le DLSS, les performances graphiques augmentent de manière significative avec des gains pouvant atteindre 75% avec le mode Qualité :

"Le NVIDIA DLSS 2.0 offre aux joueurs une hausse considérable des performances sans impacter la qualité d’image," déclare Russ Bullock, Président de Piranha Games. "Cette technologie a été très facile à intégrer dans MechWarrior 5 grâce au nouveau kit de développement de NVIDIA."

 

Dans de nombreux cas, la qualité d’image a également été grandement améliorée grâce au NVIDIA DLSS 2.0. Le comparatif ci-dessous, capturé en 1440p dans le mode Qualité, démontre que le DLSS ajoute des détails d’une netteté incomparable dans les parties les plus sophistiquées et complexes du robot, mettant ainsi en exergue son niveau d’usure. Le DLSS stabilise également le grillage en haut du bâtiment, pour une meilleure fidélité graphique en cours de jeu.

Dans ce nouvel exemple, capturé en 1440p dans le mode Qualité, le DLSS permet de maintenir des images nettes et détaillées tout en améliorant le framerate. Vous remarquerez également les détails affichés sur la grange et la fidélité accrue des champs de céréales.

 

Enfin, dans ce dernier exemple capturé en 1080p avec le mode Qualité, vous constaterez que le DLSS améliore l’affichage de la rampe qui se trouve en haut du mur, tout en renforçant les détails sur le mur et les zones de chaque côté du portail.

Wolfenstein: Youngblood

Le jeu Wolfenstein: Youngblood, conçu par Bethesda et Machine Games, est le tout premier titre Vulkan à intégrer les technologies avancées du ray tracing et du DLSS 2.0.

 

D’emblée, on s’aperçoit que Wolfenstein: Youngblood tire particulièrement bien profit de ces technologies et, grâce au DLSS 2.0, il tourne encore plus vite qu’avant :

"Il était très important que notre jeu se démarque des autres, tant d’un point de vue des visuels que des performances," explique Jim Kjellin, le PDG de MachineGames, studio de développement de Wolfenstein: Youngblood. "L’intégration du NVIDIA DLSS nous a offert le meilleur des deux mondes : un niveau de performance maximal avec une qualité d’image tout simplement incroyable."

Le DLSS maintient le niveau de détails tout en améliorant la qualité d’image dans certaines zones. Dans l’exemple ci-dessous, les grilles à droite de l’écran et les canalisations sur le bâtiment au centre sont bien mieux définies et détaillées grâce au DLSS 2.0 par rapport au plus haut mode de qualité TAA de Wolfenstein: Youngblood.

 

D’autres optimisations significatives sont visibles dans certaines scènes. Par exemple, dans notre second comparatif, vous pouvez constater que le niveau de détails augmente sur le bâtiment à droite, tandis que les antennes sur le toit deviennent bien plus nettes et visibles, ce qui améliore la qualité de la scène.

Le DLSS va continuer de se développer

Avec l’architecture Turing, nous sommes décidés à changer le monde du gaming en nous appuyant sur deux technologies graphiques hautement innovantes : le ray tracing en temps réel et le DLSS. Le ray tracing apporte un degré de réalisme encore jamais vu, tandis que le DLSS améliore les fréquences d’images pour vous permettre de profiter pleinement de ces visuels époustouflants ray-tracés en temps réel.

La technologie du DLSS 2.0 nous a permis de réaliser des avancées capitales en termes de qualité d’image et de performance, tout en ouvrant la voie à une intégration simplifiée pour que les gamers du monde entier puissent en profiter dans un nombre de jeux en évolution constante. Et grâce à la puissance phénoménale de l’intelligence artificielle, notre réseau DLSS continue d’apprendre et de s’améliorer à chaque instant.

Nous espérons que vous aurez l’occasion de le découvrir par vous-même dans MechWarrior 5 et Control dès cette semaine, et nous vous invitons à revenir prochainement sur GeForce.com afin d’en savoir plus sur les nouveaux jeux compatibles et les prochains développements de cette technologie révolutionnaire.