Что такое NVIDIA DLSS и как она сделает трассировку лучей быстрее?

На презентации NVIDIA CES 2019 компания продемонстрировала новую технологию под названием DLSS. На демонстрациях это практически исключает снижение производительности, которое достигается в играх, в которых реализована привлекательная новая графика трассировки лучей на картах RTX. Но как это работает?

Что такое DLSS?

DLSS расшифровывается как «супер-выборка с глубоким обучением». Эта идея состоит из двух частей, но давайте сначала сосредоточимся на второй: супер-выборка.

Супер-сэмплинг - это то, что вы можете сделать на своем компьютере прямо сейчас с помощью множества игр. По сути, она воспроизводит игру с разрешением, превышающим то, которое поддерживает ваш монитор. Это звучит странно, но это может помочь сгладить некоторые резкие края в полигональной графике. Карты NVIDIA и AMD уже поддерживают эту технологию, также как и некоторые игры для ПК. Чтобы узнать больше о суперсэмплинге, прочитайте эту статью.

Теперь перейдем к разделу «глубокое обучение». Глубокое обучение - это туманный термин: в основном это означает, что тонны и тонны вычислений выполняются на высокопроизводительном оборудовании в процессе, который со временем улучшается. Некоторые приложения называют это «искусственным интеллектом» (ИИ), но это неверно; система не «учится» в каком-либо человеческом смысле, она просто становится лучше в повторяющемся процессе.

Система NVIDIA DLSS снова и снова запускает суперсэмплинг для одной конкретной игры на видеокартах в своих огромных центрах обработки данных. Он вычисляет лучшие способы применения техники суперсэмплинга к игре с повторяющейся обработкой визуальных элементов этой игры - полигонов и текстур, составляющих то, что вы видите на экране. Здесь начинается процесс «глубокого обучения»; система узнает как можно больше о том, как выглядит игра и как сделать ее лучше.

Объедините суперсэмплинг для более плавных линий и текстур многоугольника с глубоким обучением для применения общих улучшений в игре, и вы получите DLSS. Методы улучшения изображения, уже рассчитанные в центрах обработки данных NVIDIA, применяются на лету с помощью процессорных ядер Tensor на плате RTX.

Инженеры NVIDIA объяснили и продемонстрировали нам этот процесс на графическом тесте CES. Улучшения по сравнению с установкой без DLSS были впечатляющими, с более гладкими, более ровными текстурами и многоугольниками. Это было верно, даже когда машина DLSS отображала графику с более низкой выходной мощностью (1080p), чем машина без DLSS (1440p).

Как сделать игру быстрее??

Система DLSS применяет обобщенные улучшения к визуальным элементам игры, особенно если вы запускаете игру с включенными улучшениями трассировки лучей NVIDIA. Трассировка лучей, впервые представленная на картах серии RTX, позволяет получать более точные отражения, тени и рассеивание света с некоторыми потрясающими результатами. Мы уже рассказали о том, как трассировка лучей может улучшить визуальные эффекты в игре..

К сожалению, трассировка лучей также увеличивает нагрузку на графический процессор. Нагрузка настолько высока, что многие игры опускаются ниже желаемой отметки 60 кадров в секунду, даже если в остальной части ПК используются новейшие карты NVIDIA и высококлассные компоненты..

Использование заранее рассчитанных улучшений DLSS, число которых у графических процессоров RTX в центрах обработки данных NVIDIA уже сократилось, может сгладить производительность игр с поддержкой RTX. В своей демонстрации CES игра с включенной трассировкой лучей и DLSS игралась в течение одного или двух кадров, когда игра шла без какой-либо трассировки лучей. Проще говоря: DLSS позволяет играм работать намного быстрее с более необычными световыми эффектами..

NVIDIA говорит нам, что процесс не идеален: включение DLSS может вымывать текстуры или геометрию в некоторых редких случаях. Но в целом, улучшение является значительным и его стоит включить, если это вариант.

Может ли моя карта использовать DLSS?

DLSS - это особенность собственного процессорного ядра NVIDIA Tensor, представленного на архитектуре Turing GPU в новых картах RTX. Если у вас есть видеокарта GeForce RTX, вы можете использовать DLSS. Если вы этого не сделаете, то вы не можете. Таким образом, все еще популярные карты GeForce GTX 900 и 1000 не могут использовать преимущества DLSS..

Нужно ли подключение к Интернету, чтобы использовать его?

Нет. Хотя процесс DLSS использует огромное количество аппаратных облачных вычислений - огромные серверные фермы NVIDIA, упакованные в жабры промышленными версиями видеокарт RTX, - процесс запускается на вашем локальном ПК после настройки и включения системы. Просто убедитесь, что вы используете последние версии драйверов.

Совместима ли моя игра с DLSS??

Суть в том, что для глубокого изучения DLSS требуются месяцы обработки в центрах обработки данных NVIDIA, прежде чем ее можно будет применять для компьютерных игр. Таким образом, для каждой новой игры NVIDIA нужно долго запускать свои гигантские графические массивы, чтобы подготовить DLSS..

Когда тяжелая работа будет выполнена, NVIDIA обновит драйверы графического процессора и включит DLSS в новых играх, после чего разработчик может включить его по умолчанию или разрешить его в качестве графического параметра в меню настроек. Поскольку система глубокого обучения должна смотреть на геометрию и текстуры каждой игры в отдельности, чтобы улучшить производительность этой конкретной игры, нет способа обойти этот подход «одна игра за раз». Он станет быстрее, так как NVIDIA улучшит его - возможно, сократит время на недели или дни для одной игры - но на данный момент это занимает некоторое время.

На момент написания статьи (январь 2019 года) только одна игра имела DLSS, которую вы можете включить на домашнем игровом ПК: Final Fantasy XV. Даже это в бета-версии и работает только на самых высоких разрешениях. Раннее тестирование показывает, что действительно оно увеличивает частоту кадров на 10-15 FPS - примерно столько же, сколько вы теряете, включая трассировку RTX-лучей в других играх. (В настоящее время FFXV не поддерживает трассировку лучей, поэтому усиление DLSS не применяется там, где это действительно необходимо.)

NVIDIA объявила список других существующих и будущих игр, которые в конечном итоге будут поддерживать DLSS. Предположительно, компания готовит свои центры обработки данных, чтобы подготовить ее. В настоящее время NVIDIA подтвердила предстоящую поддержку DLSS для двадцати пяти игр, с заметными названиями, включая Адский клинок: жертва Сенуа, ARK: эволюция выживания, атомное сердце, Hitman 2, Mechwarrior V, поля битвы Playerunknown, Shadow of the Tomb Raider, а также Мы счастливы мало. На CES компания также объявила, что Battlefield V и предстоящий Гимн будет поддерживать DLSS - последний может даже выполнить обработку к тому времени, когда он будет готов к выпуску.

Игры, которые будут поддерживать как эксклюзивные RTX-эффекты трассировки лучей, так и систему DLSS, повышающую производительность, представляют собой короткий список:

• Гимн
• Атомное Сердце
• Battlefield V
• MechWarrior V
• Тень Расхитительницы Гробниц
• Правосудие Онлайн
• JX3

Естественно, этот список будет расти по мере того, как разработчики будут чувствовать себя более комфортно с трассировкой лучей, NVIDIA сглаживает и ускоряет процесс вычисления DLSS, а геймерам на ПК требуется доступ ко всем функциям своих видеокарт под брендом RTX..