NVIDIA DLSS 2.0: un passo da gigante nel rendering IA

Di Andrew Burnes on 23 marzo 2020 | Featured Stories GeForce RTX GPUs NVIDIA DLSS NVIDIA RTX

L'intelligenza artificiale sta rivoluzionando il gaming, dalla fisica interna e la simulazione dell'animazione fino al rendering in tempo reale e le funzionalità di trasmissione assistita dall'IA. Con il Deep Learning Super Sampling (DLSS), NVIDIA ha deciso di ridefinire il rendering in tempo reale attraverso la super risoluzione basata sull'IA. Con l'ultima versione 2.0 di DLSS, abbiamo fatto grandi passi avanti verso questo obiettivo.

Alimentato da processori IA dedicati su GPU GeForce RTX, chiamati Tensor Core, DLSS 2.0 è una nuova e migliorata rete neurale di deep learning che aumenta la frequenza dei frame generando immagini di gioco belle e nitide. Offre ai giocatori i margini di prestazioni per massimizzare le impostazioni di ray-tracing e aumentare la risoluzione finale.

DLSS 2.0 offre diversi miglioramenti chiave rispetto alla versione originale:

  • Qualità immagine superiore: DLSS 2.0 offre qualità immagine con risoluzione nativa, eseguendo il rendering solo della metà dei pixel. Utilizza nuove tecniche di feedback temporale per dettagli di immagine più nitidi e una migliore stabilità da un frame all'altro.

  • Grande scalabilità in tutte le GPU GeForce RtX e le risoluzioni: un nuovo modello IA più veloce utilizza in modo più efficiente i Tensor Core per una velocità 2 volte superiore rispetto all'originale, migliorando il frame rate e eliminando i limiti sulle GPU, le impostazioni e le risoluzioni supportate.

  • Una sola rete per tutti i giochi:  il DLSS originale richiedeva il training dell'IA per ogni nuovo gioco. DLSS 2.0 fornisce una rete IA generalizzata che funziona per tutti i giochi. Ciò significa integrazioni di gioco più veloci e più titoli DLSS.

  • Opzioni personalizzabili: DLSS 2.0 offre agli utenti 3 modalità di qualità dell'immagine (Quality, Balanced, Performance) che controllano la risoluzione di rendering, con la modalità Performance che ora consente una super risoluzione fino a 4 volte superiore. Questo offre più scelte agli utenti e prestazioni ancora più potenziate.

Deliver Us the Moon - DLSS 2.0 aumenta notevolmente le prestazioni mantenendo, - e talvolta migliorando, la qualità delle immagini.

NVIDIA DLSS 2.0 è già disponibile in Deliver Us The Moon e Wolfenstein: Youngblood, arriva oggi su MechWarrior 5: Mercenaries e sarà disponibile dal 26 marzo come patch per Control. E ora, DLSS 2.0 è disponibile per gli sviluppatori di Unreal Engine 4 attraverso un Programma per sviluppatori DLSS che accelererà la distribuzione in uno dei motori di gioco più popolari al mondo. Se sei uno sviluppatore, visita questa pagina per saperne di più.

 

DLSS 2.0 - Under the Hood

Il Neural Graphics Framework, NGX, addestra una rete neurale profonda con decine di migliaia di immagini bellissime e ad alta risoluzione, con rendering offline su un supercomputer con frame rate molto bassi e 64 campioni per pixel. Sulla base delle conoscenze di innumerevoli ore di training, la rete può quindi prendere immagini a bassa risoluzione come input e costruire immagini belle e ad alta risoluzione.

DLSS 2.0 riceve di input primari che alimentano la rete IA:

  1. Immagini con alias a bassa risoluzione e sottoposte a rendering dal motore di gioco.
  2. Vettori di movimento a bassa risoluzione dalle stesse immagini: generati anche dal motore di gioco.

I vettori di movimento indicano la direzione in cui gli oggetti nella scena si muovono da un frame all'altro ed è possibile applicare questi vettori fino all'ultimo output di frame ad alta risoluzione della rete per stimare l'aspetto del frame successivo.

Sopra: architettura DLSS 2.0

Un tipo speciale di rete IA, chiamato autocodificatore convoluzionale, prende il frame corrente a bassa risoluzione e l'ultimo frame ad alta risoluzione per determinare pixel per pixel come generare il frame corrente di qualità superiore.

Durante il training della rete IA, l'immagine di output viene quindi confrontata con un'immagine di riferimento nativa a 16K di altissima qualità e la differenza viene comunicata alla rete in modo che possa continuare a imparare e migliorare i risultati.

DLSS 2.0 in azione

DLSS 2.0 è già disponibile in Deliver Us The Moon, MechWarrior 5: Mercenaries e Wolfenstein: Youngblood, e dal 26 marzo verrà integrato in Control all'interno dell'ultimo miglioramento. Diamo un'occhiata a ogni gioco in dettaglio.

Control

Control di Remedy Entertainment era uno dei migliori giochi a player singolo del 2019 e anche uno dei più avanzati, con una suite di effetti con ray-tracing che permettono di raggiungere nuove vette in termini di fedeltà grafica.

Control è stato lanciato originariamente con una versione precedente di DLSS che utilizzava un algoritmo di elaborazione delle immagini per potenziare il frame rate di oltre il 70%. Il 26 marzo, Remedy rilascerà un nuovo aggiornamento che aggiunge nuovi contenuti scaricabili in storie oltre all'ultima versione di DLSS 2.0 basata su IA.

"Con Control, puntiamo a creare un mondo graficamente straordinario e immersivo", afferma Mika Vehkala, Direttore della tecnologia di Remedy Entertainment. "Il ray-tracing in tempo reale e NVIDIA DLSS rendono l'aspetto di Control eccezionale, mentre l'upgrade a DLSS 2.0 rende l'immagine del gioco di una qualità mai vista".

A 1920x1080 e 2560x1440, la modalità Quality di DLSS 2.0 aumenta le prestazioni fino al 76%, secondo i nostri test. Mentre a 4K (3840x2160), la modalità Performance garantisce miglioramenti 2-3 volte superiori, permettendo anche ai gamer con GeForce RTX 2060 di eseguire le impostazioni massime per i frame rate di gioco.

Nell'implementazione originale di DLSS in Control le prestazioni risultavano aumentate così come la qualità delle immagini nella maggior parte delle scene del gioco, tuttavia nelle aree con oggetti in movimento si poteva osservare qualche difficoltà. Invece, DLSS 2.0 riesce a gestire anche questi casi in modo molto più efficiente, come osserviamo nell'immagine del ventilatore in funzione sotto.

Immagini acquisite a 1080p utilizzando la modalità Quality di DLSS 2.0

L'ultima versione di DLSS migliora anche la qualità delle immagini dove i dettagli sono meno evidente. Le immagini seguenti mostrano ulteriori esempi di miglioramenti dalla versione originale di DLSS alla versione aggiornata di DLSS 2.0.

Immagini acquisite a 1440p utilizzando la modalità Quality di DLSS 2.0

In altri casi, il testo e altri dettagli è stato migliorato allo stesso modo, aumentando qualità e fedeltà.

Immagini acquisite a 1440p utilizzando la modalità Quality di DLSS 2.0

Si riscontrano miglioramenti notevoli in termini di nitidezza anche negli elementi di gioco con texture piatte, come i poster e la mappa sotto:

 

Immagini acquisite a 1080p utilizzando la modalità Quality di DLSS 2.0

Per ottenere DLSS 2.0 per Control, scarica e installa il nuovo driver Game Ready e il 26 marzo scarica il nuovo aggiornamento del gioco. Abilita DLSS nel gioco, seleziona una risoluzione schermo e una risoluzione di rendering DLSS, equivalenti alle modalità Quality, Balanced e Performance degli altri titoli DLSS 2.0.

Deliver Us The Moon

L'avventura sulla luna e nello spazio di KeokeN Interactive, Deliver Us The Moon, ha visto l'introduzione di effetti con ray-tracing e DLSS 2.0 alla fine dell'anno scorso, con notevoli miglioramenti nell'aspetto e nelle prestazioni.

 

"Non ci aspettavamo che la qualità dell'immagine in Deliver Us The Moon aumentasse in questo modo con l'attivazione di DLSS, ma è proprio quello che abbiamo sperimentato", dichiara Koen Deetman, CEO e Game Director di KeokeN Interactive. "Questo insieme al ray-tracing in tempo reale e all'enorme aumento delle prestazioni di DLSS, offre ai nostri giocatori un'esperienza eccezionale in Deliver Us The Moon, senza compromessi".

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

Le prestazioni migliorano del 60% con NVIDIA DLSS 2.0 abilitato in Deliver Us The Moon

Durante il gioco, DLSS 2.0 offre una qualità immagine in linea al gameplay di risoluzione nativo utilizzando la tecnica di anti-aliasing temporale integrata di Deliver US The Moon. A un'osservazione più approfondita, DLSS 2.0 mostra anche miglioramenti meno evidenti, con una fedeltà superiore sulle rotaie e altri dettagli minori:

 

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

In altri casi, DLSS 2.0 offre chiari miglioramenti, come sull'intricata recinzione, che si presenta in una qualità e una stabilità temporale superiori (chiarezza mentre il punto di vista del giocatore si sposta).

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

Inoltre sui tanti schermi e superfici del gioco con testo minuscolo, DLSS 2.0 mostra più dettagli con una maggiore nitidezza.

NVIDIA DLSS In Deliver Us The Moon: Fortuna

MechWarrior 5: Mercenaries

MechWarrior 5: Mercenaries di Piranha Games è l'ultimo gioco a cui è stato aggiunto NVIDIA DLSS 2.0, e come per gli altri titoli, le prestazioni aumentano significativamente, con ottimizzazioni fino al 75% con la modalità Quality:

"NVIDIA DLSS 2.0 offre ai giocatori un aumento gratuito delle prestazioni, senza sacrificare la qualità dell'immagine", afferma Russ Bullock, Presidente di Piranha Games. "Inoltre è stato molto facile da implementare con il nuovo SDK NVIDIA, quindi è stata una scelta obbligata aggiungerlo a MechWarrior 5".

Anche la qualità immagine è migliorata con NVIDIA DLSS 2.0 in diversi casi. Nel confronto sotto, con immagini acquisite a 1440p e modalità Quality, DLSS aggiunge dettagli nitidi alle parti intricate del ‘mech, mostrando l'usura. Inoltre, DLSS stabilizza la recinzione sopra l'edificio, per una maggiore fedeltà durante il gameplay.

In questo esempio, con immagini acquisite a 1080p e modalità Quality, DLSS mantiene la qualità dell'immagine chiara e nitida, aumentando il frame rate. Non aumentano i dettagli sul fienile, ma migliora anche la fedeltà dei campi di grano.

Infine, in questo esempio acquisito a 1080p e modalità Quality, DLSS ripristina la ringhiera in alto sul muro e rende i piccoli dettagli più nitidi sia sul muro che nelle aree laterali del cancello.

Wolfenstein: Youngblood

Wolfenstein: Youngblood di Bethesda and Machine Games è il primo titolo basato su Vulkan ad aggiungere il ray-tracing e DLSS 2.0.

 

Wolfenstein: Youngblood vanta ottime prestazioni già da sol, ma con DLSS 2.0 diventa ancora più veloce:

 

“Per noi era molto importante che il nostro gioco si differenziasse dagli altri sia graficamente sia dal punto di vista delle prestazioni", afferma Jim Kjellin, CTO di MachineGames, sviluppatore di Wolfenstein: Youngblood. "Con NVIDIA DLSS siamo riusciti a ottenere entrambi i risultati, massime prestazioni e incredibile qualità di immagine".

DLSS mantiene vividi i dettagli, migliorando al contempo la qualità in determinati punti. Nell'esempio sotto, la grata sul lato destro dello schermo e le tubature al centro dell'edificio sono più definiti e dettagliati con DLSS 2.0 abilitato, rispetto alla modalità TTA di Wolfenstein: Youngblood, che prevede la qualità massima:

I miglioramenti sono evidenti anche in altri punti. Ad esempio, il secondo confronto dimostra un significativo aumento dei dettagli sull'edificio a destra e le antenne sul tetto diventano più chiare e visibili, migliorando la qualità della scena.

DLSS continua a imparare

Con l'architettura Turing, puntiamo a rivoluzionare il gaming con due grandi miglioramenti in termini grafici: ray-tracing in tempo reale e NVIDIA DLSS. Il ray-tracing introduce un realismo di nuova generazione, mentre DLSS aumenta il frame rate per aiutarti a ottenere una grafica senza pari.

Con NVIDIA DLSS 2.0, abbiamo fatto grandi progressi in termini di qualità di immagine e prestazioni, spianando la strada all'integrazione semplice per consentire ai giocatori di ottenere la tecnologia in un numero sempre maggiore di giochi. E grazie alla potenza dell'IA, la nostra rete DLSS continuerà a crescere e a migliorare.

Sperimenta il nostro lavoro in MechWarrior 5 e Control questa settimana e seguici su GeForce.com per maggiori notizie sui giochi e i miglioramenti di DLSS in arrivo.