NVIDIA DLSS 2.0 – duży postęp w renderowaniu opartym na SI

Autor: Andrew Burnes on 23 marca 2020 | Wyróżnione historie Układy GPU GeForce RTX NVIDIA DLSS NVIDIA RTX

Sztuczna inteligencja rewolucjonizuje gaming, od symulacji zjawisk fizycznych i animacji w grach po renderowanie w czasie rzeczywistym i wspomagane SI funkcje transmitowania. Dzięki technice Deep Learning Super Sampling (DLSS) firma NVIDIA wytycza nowy poziom renderowania w czasie rzeczywistym dzięki technice superrozdzielczości opartej na SI. Nasza najnowsza wersja DLSS – 2.0 – to znaczący postęp w realizacji tego celu.

Wykorzystująca dedykowane procesory SI układów GeForce RTX, nazywane rdzeniami Tensor, DLSS 2.0 to nowa i ulepszona sieć neuronowa z zakresu głębokiego uczenia, która zwiększa liczbę generowanych klatek na sekundę przy jednoczesnym zachowaniu pięknych, ostrych obrazów w grach. Oferuje graczom dodatkową wydajność maksymalizując ustawienia ray tracingu i zwiększając rozdzielczości wyjściowe.

DLSS 2.0 zawiera kilka kluczowych ulepszeń w stosunku do oryginalnej wersji:

  • Doskonała jakość obrazu – DLSS 2.0 oferuje jakość obrazu w natywnej rozdzielczości renderując tylko połowę pikseli. Wykorzystuje nowe techniki czasowego sprzężenia zwrotnego, pozwalając uzyskać bardziej wyraźne detale obrazu i jego zwiększoną stabilność pomiędzy kolejnymi klatkami.

  • Świetne skalowanie na wszystkich układach GPU GeForce RTX i rozdzielczościach – nowy, szybszy model SI efektywniej wykorzystuje rdzenie Tensor i wykonuje swe zadania dwukrotnie szybciej niż wcześniejsza wersja, poprawiając liczbę generowanych klatek i usuwając ograniczenia dotyczące obsługiwanych układów GPU, ustawień i rozdzielczości.

  • Jedna sieć dla wszystkich gier – pierwsza wersja DLSS wymagała przeprowadzenia szkolenia SI dla każdej nowej produkcji. DLSS 2.0 wykorzystuje uogólnioną sieć szkolenia SI, która działa w wielu grach. Oznacza to szybszą integrację w grach i więcej tytułów obsługujących DLSS.

  • Opcje dostosowywania – DLSS 2.0 oferuje użytkownikom 3 tryby jakości obrazu (Quality, Balanced, Performance) kontrolujące rozdzielczość renderowania, a tryb Performance umożliwia teraz skorzystanie z nawet czterokrotnej superrozdzielczości. Oznacza to większy wybór dla użytkownika, a nawet większe wzrosty wydajności.

Deliver Us the Moon – DLSS 2.0 znacznie zwiększa wydajność przy zachowaniu, a w niektórych przypadkach nawet poprawie jakości obrazu..

Technika NVIDIA DLSS 2.0 jest już dostępna w grach Deliver Us The Moon i Wolfenstein: Youngblood, od dzisiaj będzie obecna w MechWarrior 5: Mercenaries, a od 26 marca zawita do Control, poprzez aktualizację gry. Technika DLSS 2.0 jest teraz dostępna poprzez program twórców oprogramowania DLSS dla twórców związanych z Unreal Engine 4, co przyspieszy jej wdrażanie w tym jednym z najpopularniejszych silników gier na świecie. Jeżeli jesteś twórcą oprogramowania przejdź tutaj, aby dowiedzieć się więcej na ten temat.

DLSS 2.0 – technikalia

Nasza platforma Neural Graphics Framework (NGX) szkoli głęboką sieć neuronową w oparciu o dziesiątki tysięcy pięknych obrazów o wysokiej rozdzielczości, renderowanych w trybie offline na superkomputerze, przy bardzo niskiej liczbie klatek na sekundę i 64 próbkach na piksel. Bazując na wiedzy z niezliczonych godzin szkolenia sieć może korzystać z obrazów o niższej rozdzielczości jako materiału wejściowego i tworzyć piękne obrazy o wysokiej rozdzielczości.

DLSS 2.0 korzysta z dwóch podstawowych materiałów wejściowych zasilających sieć SI:

  1. Obrazy o niskiej rozdzielczości, poddane aliasingowi, renderowane przez silnik gry.
  2. Wektory ruchu, w niskiej rozdzielczości, z tych samych obrazów, także generowane przez silnik gry.

Wektory ruchu opisują, w jakim kierunku obiekty sceny poruszają się z klatki na klatkę, możemy więc zastosować te wektory do ostatniej klatki o wysokiej rozdzielczości dzięki sieci (neuronowej), aby oszacować jak będzie wyglądała następna klatka.

Powyżej: architektura DLSS 2.0

Specjalny typ sieci SI, zwany autoenkoderem splotowym (konwolucyjnym), pobiera bieżącą klatkę o niskiej rozdzielczości i ostatnią klatkę o wysokiej rozdzielczości, aby piksel po pikselu określić, jak wygenerować bieżącą klatkę o wyższej jakości.

Podczas szkolenia sieci SI obraz wyjściowy jest porównywany z obrazem referencyjnym 16K (natywnie renderowanym w tej ultrawysokiej jakości), a różnice są przekazywane z powrotem do sieci, dzięki czemu może ona nadal uczyć się i poprawiać swoje wyniki.

DLSS 2.0 w akcji

Z techniki DLSS 2.0 można już teraz skorzystać w grach Deliver Us The Moon, MechWarrior 5: Mercenaries i Wolfenstein: Youngblood,  a od 26 marca także w Control w ramach najnowszej aktualizacji gry. Przyjrzyjmy się teraz szczegółowo każdej z gier.

 

Control

Wydana przez studio Remedy Entertainment gra Control była w 2019 roku jedną z najlepszych gier dla jednego gracza, a także jedną z najbardziej zaawansowanych gier, dzięki zestawowi efektów opartych na ray tracingu, który bezprecedensowo podniósł poziom wierności graficznej.

Tytuł Control wydano z obsługą poprzedniej wersji DLSS, korzystającej z algorytmu przetwarzania obrazu i dzięki temu zwiększającej liczbę generowanych klatek na sekundę o ponad 70%. Studio Remedy wydaje 26 marca aktualizację do pobrania, która doda nową zawartość fabularną oraz obsługę opartej na SI, najnowszej techniki DLSS 2.0.

„W Control stworzyliśmy oszałamiający wizualnie i wciągający świat” powiedział Mika Vehkala, dyrektor ds technologii w Remedy Entertainment. „Ray tracing w czasie rzeczywistym i technika NVIDIA DLSS sprawiły, że Control wyglądała niesamowicie podczas premiery, a uaktualnienie do DLSS 2.0 sprawi, że jakość obrazu w grze będzie lepsza niż kiedykolwiek”.

W naszych testach, w rozdzielczościach 1920 x 1080 i 2560 x 1440 tryb Quality DLSS 2.0 zwiększa wydajność nawet o 76%. W rozdzielczości 4K (3840 x 2160) tryb Performance zapewnia nawet dwu/trzykrotny wzrost, umożliwiając graczom korzystającym z kart GeForce RTX 2060 rozgrywkę przy maksymalnych ustawieniach obrazu na „grywalnym” poziomie.

Pierwotnie zastosowana wersja DLSS w Control zwiększała wydajność i zapewniała doskonałą jakość obrazu w większości scen w grze, jednakże nie radziła sobie tak dobrze w obszarach z ruchomymi obiektami. Technika DLSS 2.0 obsługuje te przypadki znacznie skuteczniej, co widać poniżej na przykładzie ujęcia obracających się łopatek wentylatora.

Obrazy zarejestrowane w rozdzielczości 1080p, DLSS 2.0 w trybie Quality

Najnowsza wersja DLSS poprawia jakość obrazu również tam, gdzie detale są nieco bardziej subtelne. Na poniższych obrazach przedstawiono dodatkowe przykłady poprawy obrazu, porównując wcześniejszą wersję DLSS do jej zaktualizowanej wersji 2.0.

Obrazy zarejestrowane w rozdzielczości 1440p, DLSS 2.0 w trybie Quality

Podobnie poprawiony jest tekst na pieczęciach i innych detalach, zwiększając jakość i wierność obrazu.

Obrazy zarejestrowane w rozdzielczości 1440p, DLSS 2.0 w trybie Quality

Również wypełnione teksturą płaskie elementy w grze, jak obraz na monitorach i mapa poniżej, są zauważalnie jaśniejsze i ostrzejsze.

Obrazy zarejestrowane w rozdzielczości 1080p, DLSS 2.0 w trybie Quality

W celu uzyskania DLSS 2.0 w grze Control pobierz i zainstaluj nasz najnowszy sterownik Game Ready, a 26 marca pobierz najnowszą aktualizację gry. Włącz DLSS w grze, ustaw rozdzielczość ekranu, a następnie rozdzielczość renderowania DLSS odpowiadającą trybom Quality, Balanced, Performance widocznym w innych tytułach obsługujących DLSS 2.0.

Deliver Us The Moon

Studio KeokeN Interactive do swojej księżycowej gry przygodowej Deliver Us The Moon dodało pod koniec ubiegłego roku efekty oparte na ray tracingu i DLSS 2.0, zwiększając jej piękno i wydajność.

„Nie spodziewaliśmy się, że po włączeniu DLSS jakość obrazu w Deliver Us The Moon wzrośnie, ale tak się właśnie stało” powiedział Koen Deetman, dyrektor generalny i dyrektor odpowiedzialny za gry w KeokeN Interactive. „W połączeniu z ray tracingiem w czasie rzeczywistym i ogromnym wzrostem wydajności płynącym z DLSS daje to naszym graczom najlepsze wrażenia z Deliver Us The Moon”.

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

Wzrost wydajności rzędu 60% związany bezpośrednio z włączeniem NVIDIA DLSS 2.0 w Deliver Us The Moon

DLSS 2.0 zapewnia jakość obrazu porównywalną do jakości z natywnej rozdzielczości Deliver Us The Moon z wykorzystaniem wbudowanej techniki antyaliasingu czasowego. Przy bliższym przyjrzeniu się DLSS 2.0 wykazuje nawet subtelne ulepszenia, oferując bardziej wierny obraz barierek i innych drobnych detali:

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

W innych przypadkach DLSS 2.0 zapewnia wyraźne usprawnienia, jak chociażby na przykładzie delikatnej siatki ogrodzeniowej, o wyższej jakości obrazu i doskonałej stabilności czasowej (wyrazistości w sytuacji, gdy obraz widziany przez gracza jest w ruchu).

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

Na wielu występujących w grze ekranach komputerowych i powierzchniach z drobnym tekstem DLSS 2.0 ukazuje wyraźnie więcej detali.

 

NVIDIA DLSS In Deliver Us The Moon: Fortuna

MechWarrior 5: Mercenaries

MechWarrior 5: Mercenaries studia Piranha Games to najnowsza gra, która dodaje obsługę NVIDIA DLSS 2.0. Podobnie jak w innych tytułach rozszerzonych o obsługę DLSS, wydajność w grze znacząco się poprawia, z wzrostami nawet do 75% podczas korzystania z trybu Quality:

„NVIDIA DLSS 2.0 po prostu daje naszym graczom darmowy wzrost wydajności, bez utraty jakości obrazu” powiedział Russ Bullock, prezes Piranha Games. „Było to również niezwykle proste we wdrożeniu dzięki nowemu pakietowi SDK NVIDIA, więc nie musieliśmy długo się zastanawiać nad dodaniem tej techniki do MechWarrior 5”.

Dzięki NVIDIA DLSS 2.0 w wielu przypadkach jakość obrazu jest również lepsza. Na poniższym porównaniu, zarejestrowanym w rozdzielczości 1440p w trybie Quality, DLSS dodaje świetnie widoczne detale wymyślnych części mecha, pokazując ich zużycie. Ponadto DLSS stabilizuje również widok ogrodzenia na szczycie budynku, zapewniając bardziej wierny obraz w trakcie rozgrywki.

 

W tym przykładzie, zarejestrowanym w rozdzielczości 1080p w trybie Quality, DLSS utrzymuje ostry i wyraźny obraz przy jednoczesnym zwiększeniu liczby generowanych klatek. Prosimy także zwrócić uwagę na detale stodoły i lepsze odwzorowanie pól ze zbożem.

 

I na koniec, w tym przykładzie zarejestrowanym w rozdzielczości 1080p i trybie Quality, DLSS uwidacznia ogrodzenie na szczycie muru i wyostrza mniejsze detale zarówno na murze, jak i po obu stronach bramy.

Wolfenstein: Youngblood

Wolfenstein: Youngblood studia Bethesda i MachineGames to pierwszy tytuł oparty na interfejsie Vulkan, który dodaje obsługę ray tracingu i DLSS 2.0.

Od samego początku wydajność w Wolfenstein: Youngblood była na wysokim poziomie, a z DLSS 2.0 jest jeszcze lepiej:

„Było to dla nas niezwykle ważne, żeby nasza gra wyróżniała się zarówno wizualnie, jak i w kwestii wydajności” powiedział Jim Kjellin dyrektor ds. technologii w studio MachineGames, odpowiedzialnym za tytuł Wolfenstein: Youngblood. „Dodanie NVIDIA DLSS pozwoliło nam uzyskać to, co najlepsze – maksymalną wydajność z niesamowitą jakością obrazu".

DLSS zachowuje detale, jednocześnie poprawiając jakość obrazu w określonych miejscach. Na poniższym przykładzie kraty po prawej stronie ekranu i orurowanie budynku w środku są bardziej precyzyjne i szczegółowe z włączoną funkcją DLSS 2.0, w porównaniu z trybem TAA o najwyższej jakości gry Wolfenstein: Youngblood:

Wyraźne usprawnienia widoczne są także w innych miejscach. Na przykład w naszym drugim porównaniu widać znacznie większy wzrost szczegółowości detali budynku po prawej stronie, a anteny na dachu stają się wyraźniejsze i bardziej widoczne, poprawiając jakość sceny.

 

DLSS stale się uczy

Stosując architekturę Turing, wytyczyliśmy drogę zmian w gamingu dzięki dwóm ogromnym skokom w zakresie grafiki komputerowej, czyli ray tracingowi w czasie rzeczywistym i technice NVIDIA DLSS. Ray tracing zapewnia realizm nowej generacji, a DLSS zwiększa liczbę generowanych klatek, aby cieszyć się tymi oszałamiającymi obrazami wykorzystującymi ray tracing.

Dzięki technice NVIDIA DLSS 2.0 zrobiliśmy duży skok w jakości obrazu i wydajności, umożliwiając łatwiejszą integrację, dzięki czemu gracze mogą cieszyć się tą techniką w coraz większej liczbie gier. Dzięki potędze SI nasza sieć DLSS będzie się dalej rozwijać i ulepszać.

Mamy nadzieję, że w tym tygodniu będziecie mieli okazję wypróbować najnowsze efekty naszej pracy w grach MechWarrior 5 i Control. Prosimy śledzić stronę GeForce.com, aby uzyskać więcej informacji na temat nadchodzących ulepszeń technologii DLSS i gier ją wykorzystujących.