Тестируем NVIDIA DLSS в играх с трассировкой лучей и без нее
Оглавление
Вместо вступления
Обычно, когда мы готовим сравнительный обзор, то стараемся подобрать максимально сбалансированный набор тестовых приложений. Чтобы продукты всех производителей имели возможность проявить свои сильные стороны. Так происходит и в обзорах видеокарт. Но этот тест будет другим. Я уже давно хотел собственноручно протестировать именно технологии повышения производительности в играх.
реклама
NVIDIA DLSS продолжает свое победное шествие по рядам популярных игровых тайтлов. Это очень кстати, потому что мне хотелось взять новые для себя игры, которые еще не тестировались. И быстро нашлось сразу шесть таких. Тестировать будем в двух разрешениях, с трассировкой лучей и без, с включенными во всех основных режимах и выключенными технологиями повышения производительности.
Есть свой вариант подобной технологии и у AMD – FidelityFX CAS. Однако она пока не получила такого распространения (хотя в одной игре и ее сегодня протестируем). Наверняка в том числе потому, что FidelityFX CAS представляет собой простое масштабирование кадра с применением фильтра адаптивной резкости, что не добавляет новых деталей. Добиться аналогичного эффекта можно в любой игре, понизив разрешение и применив фильтр резкости. У NVIDIA для этих целей предусмотрена как отдельная настройка в «Панели управления» драйвера, так и отдельные гибко настраиваемые фильтры в NVIDIA Freestyle. Да и в AMD Radeon Software аналогичная опция также присутствует.
DLSS же не просто растягивает кадр, как FidelityFX CAS, а реально повышает детализацию при помощи нейронной сети, которая собирает и накапливает пиксели из последовательности кадров. В результате текстурная и геометрическая детализация аналогичны рендерингу в более высоком разрешении. Так что, по сути, DLSS – это бесплатный (безо всяких кавычек) способ получить больше кадров в секунду в любой поддерживаемой игре: как с трассировкой лучей, так и без нее. Про качество многокадрового восстановления разрешения с DLSS против интерполяции с FidelityFX CAS мы более детально поговорим в отдельном разделе.
Каждый месяц выходит по три-четыре новые игры с DLSS. И в результате их текущий список достаточно внушителен. И я, повторюсь, выбрал шесть актуальных. Цель этого обзора – не объективное сравнение производительности видеокарт NVIDIA GeForce и AMD Radeon, а изучение того, как NVIDIA DLSS (и чуточку – AMD FidelityFX CAS) улучшает производительность в современных играх в самых разных режимах: и с эффектами трассировки лучей, и без них; в тяжелых играх и проектах, рассчитанных на совместную сетевую игру (например, Outriders), где особое значение имеет высокий FPS.
Тестовый стенд
Видеокарты тестировались в составе следующей системы:
Что такое dlls у nvidia
Если вы приобрели графический процессор NVIDIA серии 2000 или 3000, вы, вероятно, уже знаете о большой новой функции этих линеек продуктов – трассировке лучей.
Возможно, вы не знаете, что под эгидой функций трассировки лучей NVIDIA находится еще одна функция, которая меняет правила игры: суперсэмплинг глубокого обучения (DLSS). Хотя это звучит скучно, но то, что он делает, удивительно просто и совершенно потрясающе для геймеров.
Прочтите нашу статью, чтобы узнать все о DLSS технологии и о том, как начать использовать DLSS.
Что такое DLSS и как он работает?
Если коротко, то DLSS позволяет запускать игры с более высоким разрешением и более высокой частотой кадров.
В версии 1.0 DLSS он брал кадры игр, работающих с низким разрешением и с большим количеством наложений, а затем использовал эти изображения для создания высококачественных версий этих изображений с более высоким разрешением. Наконец, он загружал кадры и их высококачественные аналоги в суперкомпьютерный кластер, который обучился распознавать кадры с псевдонимом и низким разрешением и в ответ генерировать высококачественные кадры с высоким разрешением.
Хотя каждая отдельная игра требовала сначала «обучения» со стороны NVIDIA, как только ИИ NVIDIA смог успешно распознавать кадры низкого качества и использовать их для создания высококачественных копий, включив DLSS, геймеры получили гораздо больше контроля над своим опытом.
Если вы хотите запустить игру с более высокими графическими настройками или разрешениями, но не удовлетворены производительностью, DLSS позволяет визуализировать вашу игру с более низким разрешением, получая от этого преимущество в производительности, но может выводить изображение гораздо более высокого качества.
Версия 2.0 DLSS доработала применение техники. Создаваемые изображения более высокого качества стали еще более детализированными, чем раньше, а на бэкэнде NVIDIA перешла на систему, не зависящую от игры, поэтому не нужно тестировать и обучать каждую отдельную игру перед реализацией DLSS.
В DLSS 2.0 появилась некоторая настройка самой функции: вместо того, чтобы выбирать между Вкл и Выкл, вы можете выбирать между режимами «Качество», «Сбалансированный» и «Производительность», которые предлагают масштабирование для различных разрешений.
Если для вас это немного похоже на магию, это нормально, но важно помнить, что DLSS не является частью программного обеспечения. Это не то, что можно загрузить или вставить в игру. Ядра Tensor в последних двух линейках графических процессоров NVDIA, которые обеспечивают функции трассировки лучей, являются теми же ядрами, что и DLSS, поэтому DLSS считается функцией RTX, даже если сама по себе не является реальной трассировкой лучей.
Как использовать DLSS
К счастью, DLSS можно найти вместе со всеми другими графическими настройками в игре. Это означает, что нет настройки NVIDIA, которую нужно переключать или какой-либо настройки Windows. Предполагая, что у вас установлен графический процессор NVIDIA RTX, а ваши драйверы (вместе с приложением GeForce Experience) и копия Windows обновлены, единственное, что вам нужно сделать, это найти переключатель DLSS в игре.
Важно не забыть установить в игре любое разрешение, которое вы хотите использовать для вывода. Если вы планируете использовать DLSS для масштабирования до 4K, вам следует установить разрешение 4K. При включении DLSS игра будет работать с более низким внутренним разрешением, а затем будет масштабироваться до желаемого разрешения. DLSS лучше всего использовать при более высоких разрешениях, таких как 1440p и 4K, которые особенно дороги, особенно если вы хотите работать со скоростью 60 кадров в секунду.
Наконец, если вы уже запускаете игру с высокой частотой кадров при высоком разрешении или если ваш компьютер ограничен другим компонентом, например процессором, преимущества DLSS будут гораздо менее выраженными. Также важно помнить, что прирост производительности всегда будет зависеть от вашей видеокарты, а также от остального оборудования.
Технология NVIDIA DLSS в играх: что это такое и зачем нужна
Содержание
Содержание
Алгоритм улучшения изображений DLSS — визитная карточка компании NVidia. Его работа всегда вызывает особенный интерес у пользователей. С помощью DLSS игры стали быстрее — растет FPS, увеличиваются максимальные значения разрешений, что, в конечном итоге, непосредственно влияет на «играбельность» контента и способствует глубокому погружению в него. В материале рассмотрим суть технологии DLSS и области ее применения в игровой индустрии.
Технология трассировки лучей в гейминге, можно сказать, не дотягивает по производительности и скорости отрисовки кадров. Особенно сильно это заметно в линейке видеокарт семейства RTX 20. Рейтрейсинг вроде бы заявлен и фактически присутствует, но толком не работает — прорывной производительности в играх не наблюдается. Исправить ситуацию вроде должна новинка от NVIDIA — абсолютно новый графический процессор Ampere и видеокарты поколения RTX 30, построенные на его основе. Об архитектуре нового процессора очень подробно рассказано в статье блога Клуба DNS.
DLSS без купюр
Геймеру со стажем, особенно ценителю технических решений от «зеленого» лагеря, не нужно объяснять суть технологии суперсемплинга DLSS. Тем же, кто только делает первые шаги мире компьютерных игр и пока в поиске оптимальных настроек для своего «железа», нелишним будет знакомство с «механикой» алгоритма DLSS.
Дословно DLSS (Deep Learning Super Sampling) переводится как «сглаживание на основе глубокого обучения». На момент написания данного материала миру известны две версии алгоритма глубокого ресемплирования.
Разница между версиями алгоритма заключается не в логике его работы, а в его физической реализации.
В случае с DLSS 1.0 компания NVIDIA предложила производителям игрового контента «прогнать» графические сцены их игр через свой «суперкомпьютер», наделенный искусственным интеллектом. Такой подход требовал больших затрат времени, и, что называется, «не взлетел», поскольку разработчики игр, в большинстве своем, его просто игнорировали.
Вторая версия алгоритма DLSS 2.0 стала более «клиентоориентированной», ведь NVIDIA верила в успех технологии и включила в состав видеокарт тензорные ядра, тем самым наделив свои графические адаптеры искусственным интеллектом.
Основная суть работы алгоритма — получение качественного изображения (кадра) высокого разрешения на основе его уменьшенного аналога. Не вдаваясь в дебри тензорных вычислений и довольно сложных и громоздких математических операций с матрицами, упрощенно работу алгоритма DLSS можно описать так.
При рендеринге простых геометрических фигур (в примере используется треугольник) из исходных кадров малого размера определяющим фактором качества конечного результата является субпиксельная маска. К примеру, с использованием маски 4х4 при отрисовке треугольника конечный результат мало напоминает исходную фигуру. При увеличении же сетки ресемплирования всего в 4 раза — до размера 8х8 — конечное изображение уже больше напоминает исходник.
В этом и заключается основная «механика» работы алгоритма сглаживания.
Основной принцип DLSS — преобразование изображений с низким разрешением в кадры с более высокой разрешающей способностью, вплоть до 4К, без потери качества картинки игрового мира.
Такой подход к рендерингу игровых сцен дает конечному пользователю несколько очень важных преимуществ:
Искусственный интеллект на службе создания графических сцен
Работа алгоритма сглаживания DLSS невозможна без искусственного интеллекта, заложенного в каждый новый продукт NVIDIA. Именно он вырабатывает методику сглаживания определенных игровых сцен на основе многомиллионных «прогонов» эталонных изображений и полигонов. В первой версии DLSS предварительная обработка графических кадров велась на базе вычислительных мощностей компании NVIDIA под конкретные проекты: Metro: Exodus, Battlefield V.
Конечные «рекомендации» по улучшению сцен прописывались в обновленные версии драйверов к конкретной модели видеокарты.
Во втором поколении DLSS 2.0 львиная доля этой работы отдана тензорным ядрам самой графической карты. Это и есть принципиальное отличие между первым и вторым поколениями глубокого ресемплинга. Оно открывает просто безграничное поле для деятельности производителям игрового контента, которым не нужно теперь создавать уникальную нейронную сеть на серверах компании NVIDIA и «обкатывать» на ней полигоны своих игр. Вполне достаточно адаптировать свой код под тензорные вычисления и произвести расчет сцен силами «универсальной» нейронной сети. Такой подход существенно упрощает жизнь производителю контента и ускоряет выпуск новых продуктов.
Топология Ampere
Новая линейка видеокарт не останавливается на достигнутом предыдущими поколениями адаптеров. В основе каждой новой карточки от NVIDIA лежит процессор Ampere, произведенный по 8 нм технологии, которая позволяет разместить большее количество полупроводниковых компонентов на той же площади кристалла. Конечному пользователю это дает увеличенную производительность графического чипа при тех же размерах.
Если сравнить технические характеристики новых адаптеров, то можно увидеть уменьшение количества тензорных ядер в новых моделях в сравнении с предыдущим поколением. И может закрасться крамольная мысль: «А все ли так хорошо? И за счет чего возникает прирост производительности?».
Ответ на этот вопрос достаточно прост. В новой линейке используются тензорные ядра третьего поколения, вычислительная мощность которых в несколько десятков раз превышает возможности предшественников.
Если «в лоб» сравнить спецификации адаптеров RTX 20 и RTX 30, то можно заметить, что тензорных ядер в новой линейке видеокарт стало меньше. Но за счет их производительности вкупе с обновленным алгоритмом вычислений просчет каждой сцены ускорился в разы. ЧВ итоге это позволяет игроку получить высокие, а главное стабильные значения FPS, играть на высоких разрешениях и максимальных настройках графики, а производителям — всерьез задуматься о производстве контента в разрешении 8 К.
На следующей иллюстрации наглядно показан прирост производительности в актуальных играх (на момент написания статьи).
Из диаграмм видно, топовая видеокарта с использованием технологии DLSS дает двух-, а то и трехкратный прирост производительности в не самых «легких» с точки зрения графики играх.
Пока нет официальной информации можно предположить, что новые адаптеры рано или поздно обзаведутся обновленным алгоритмом DLSS версии 3.0, способным интеллектуально ресемплировать игровые сцены в реальном времени в разрешение 8К. Но говорить об этом пока рано. Для наступления эры DLSS 3.0 нужно, как минимум, чтобы у каждого второго-третьего геймера на столе красовался 8К-монитор.
Знакомство с DLSS: как играть на максималках, не жертвуя качеством картинки
Тот случай, когда можно сэкономить и не выкручивать настройки на минимум.
На рынке дефицит мощных игровых видеокарт: дело и в популярности криптовалют, и в недостатке чипов. Как быть, если поиграть без лагов и с нормальной графикой все-таки хочется? Игровой ноутбук может стать хорошей идеей.
У NVIDIA есть решение: технология DLSS для видеокарт семейства GeForce RTX. С помощью нее можно играть на максимальных настройках даже на относительно слабом железе, не жертвуя при этом качеством картинки. Причем не только на десктопах, но и на ноутбуках.
Рассказываем, как устроена DLSS и каким образом она влияет на производительность (спойлер: хорошо).
Что такое DLSS?
Обычно DLSS описывают сложными фразами вроде «технология суперсэмплинга на базе нейронных сетей», но суть проста.
Проще говоря, нейросеть работает не только с последним кадром, но и использует предыдущие, заимствуя оттуда недостающие детали и добавляя их в новый кадр.
Важный момент
DLSS поддерживается не во всех играх. Реализация зависит от разработчика; сейчас DLSS есть как минимум в полусотне популярных проектов, полный список вы найдете здесь.
И что, это работает?
Еще как. С помощью DLSS можно очень сильно повысить частоту кадров: прирост составляет до трех раз в режиме «Производительность». «Сэкономленную» производительность можно пустить на увеличение настроек — или просто наслаждаться высокой частотой кадров.
Разработчики предусмотрели для DLSS несколько уровней настроек. Например, если хочется повысить частоту кадров, одновременно получив самую качественную картинку, имеет смысл выбрать настройку Quality.
Как насчет производительности?
Если запустить популярный мультиплеерный шутер Call of Duty Warzone на GeForce RTX 3060 с DLSS в режиме Quality, можно получить прирост производительности примерно на 30%: частота кадров поднимется выше 100 fps.
Если хочется повысить частоту кадров еще сильнее, то можно переключиться на режим Performance. В ролевом экшене Outriders, запущенном на GeForce RTX 3060, этот режим увеличивает частоту кадров почти вдвое, с 31 до 53 fps.
Есть еще один приятный момент
Владельцам ноутбуков DLSS дает еще несколько преимуществ. Во-первых, включив DLSS и ограничив максимальную частоту кадров, можно снизить нагрузку на систему — а значит, продлить время автономной работы.
Во-вторых, больше не нужно снижать разрешение игры ниже разрешения экрана ноутбука ради получения приличной частоты кадров.
Другими словами, с включенной технологией DLSS видеокарта GeForce RTX 3060 показывает частоту кадров, близкую к более дорогой GeForce RTX 3070. А GeForce RTX 3060 Ti начинает обгонять GeForce RTX 3080.
Как дела с качеством графики?
Иногда качество картинки с DLSS может быть даже выше, чем без нее. Как правило, такой эффект наблюдается в сравнении со сглаживанием TAA: там, где оно «съедает» мелкие детали картинки, у DLSS все в порядке.
Хороший пример можно увидеть в Cyberpunk 2077. Слева — скриншот с отключенной технологией DLSS и сглаживанием TAA, справа — с DLSS.
Сравнение показывает два важных момента. Во-первых, в заборе на заднем плане больше нет дыр: DLSS справилась там, где спасовало сглаживание TAA. Во-вторых, складывается впечатление, что кусты стали детальнее.
На самом деле не стали: просто TAA «съедает» фрагменты не только отдаленных, но и просто мелких объектов, в чем можно убедиться, увеличив разрешение еще выше (тогда кусты станут нормальными и с ТАА). У DLSS такой проблемы нет и кусты — а также другая растительность — выглядят нормально.
Можно сделать картинку еще лучше
Совет актуален для игр, где после включения DLSS картинка кажется немного размытой. Этот эффект появляется, когда разработчики забывают повышать резкость картинки при активации DLSS, но ее можно приподнять и вручную.
Для этого понадобится GeForce Experience, собственное приложение NVIDIA. Открыв оверлей с помощью комбинации Alt-F3, вы сможете выставить адаптивную резкость вручную; обычно хватает значения 30-40.
Сравнить качество графики с TAA или с DLSS при увеличенной резкости можно здесь.
Теперь отправимся в Найт-Сити. Хотя это город из стекла и металла, растения с мелкими деталями встречаются и здесь. Сглаживание TAA (слева) снова превращает деревья в сплошную зеленую массу, а DLSS (справа) позволяет рассмотреть детали.
В динамике разница между DLSS и сглаживанием TAA заметна еще лучше. Дело в том, что с TAA у некоторых небольших или отдаленных объектов может появляться эффект субпиксельного мерцания — это происходит, когда детали слишком мелкие.
Как и в случае с забором, DLSS позволяет избежать этого эффекта. Благодаря переиспользованию данных из предыдущих кадров и обучению на рендерах в высоком разрешении нейросеть может адекватно работать с мелкими деталями.
Звучит неплохо. Где все это можно увидеть?
Поддержка технологии DLSS есть во всех видеокартах GeForce RTX: подойдет и 2000, и 3000 серия. Чем младше модель, тем полезнее пользоваться DLSS.
С этой технологией владельцы GeForce RTX 3060 или GeForce RTX 3050 Ti, которая пока есть только на ноутбуках, могут рассчитывать на более высокую частоту кадров. Она может быть примерно такой же, как на более дорогих моделях с отключенной технологией DLSS.
Вот несколько ноутбуков с видеокартами серии GeForce RTX 3000, поддерживающими технологию DLSS:
Как Nvidia DLSS, только в родном разрешении. Представлена технология Nvidia DLAA
Первой игрой с ней стала Elder Scrolls Online
Спустя несколько лет после появления технологии суперсемплинга Nvidia DLSS на рынок выходит Nvidia DLAA (Deep Learning Anti-Aliasing).
Это технология сглаживания, опирающаяся на искусственный интеллект. Фактически это та же DLSS, только без апскейла. То есть, если в случае DLSS изображение изначально формируется в более низком разрешении, чем разрешение монитора, а затем посредством ИИ достраивается до исходного разрешения, то в случае DLAA картинка изначально имеет нужное разрешение, а ИИ задействуется для сглаживания. Таким образом должна получаться очень качественная картинка без пресловутой достройки изображения, которую так любят упоминать противники DLSS.
DLAA получается достаточно требовательной к производительности и не такой быстрой, как, к примеру, TAA. Поэтому внедрять её имеет смысл в нетребовательные игры. Собственно, первой игрой с DLAA стала Elder Scrolls Online, которая вышла семь лет назад. Игра нетребовательна к возможностям видеокарты, а это значит, что лишнюю производительность можно направить на улучшение изображения путём DLAA.
Что интересно, технологию представила не Nvidia, а ZeniMax Online Studios, создавшая игру. А формулировки в анонсе намекают на то, что именно им принадлежит идея создания DLAA, если не разработка в целом. Собственно, пока упоминания технологии нет даже на официальном сайте самой Nvidia
