Что такое NVIDIA DLSS и как это ускорит трассировку лучей?

На презентации NVIDIA продемонстрировала новую технологию под названием DLSS. В демонстрациях это почти устраняет падение производительности в играх, которые включают новую модную графику с трассировкой лучей на картах RTX. Но как это работает?

Что такое DLSS?

DLSS расшифровывается как «суперсэмплинг с глубоким обучением». У этой идеи есть две части, но давайте сначала сосредоточимся на второй: суперсэмплинг.

Суперсэмплинг — это то, что вы можете сделать на своём компьютере прямо сейчас во многих играх. По сути, он отображает игру с разрешением, превышающим то, которое может поддерживать ваш монитор. Звучит странно, но это может помочь сгладить некоторые резкие края в полигональной графике. Карты NVIDIA и AMD уже поддерживают эту технологию, как и некоторые компьютерные игры сами по себе.

Теперь перейдём к части «глубокого обучения». Глубокое обучение – довольно расплывчатый термин: в основном это означает, что на мощном оборудовании выполняются тонны и тонны вычислений в процессе, который со временем улучшается. Некоторые приложения называют это «искусственным интеллектом» (ИИ), но это неправильное название; система не «обучается» в человеческом смысле, она просто совершенствуется в повторяющемся процессе.

Система NVIDIA DLSS снова и снова запускает суперсэмплинг для одной конкретной игры на видеокартах в огромных центрах обработки данных. Он вычисляет наилучшие способы применения техники суперсэмплинга к игре с повторяющейся обработкой визуальных элементов этой игры – полигонов и текстур, из которых состоит то, что вы видите на экране. Здесь вступает в игру часть процесса «глубокого обучения»; система узнает как можно больше о том, как выглядит игра, и о том, как сделать так, чтобы она выглядела лучше.

Объедините суперсэмплинг для получения более гладких полигональных линий и текстур с глубоким обучением для внесения общих улучшений в игру, и вы получите DLSS. Методы улучшения изображения, уже рассчитанные в центрах обработки данных NVIDIA, применяются «на лету» с помощью вычислительных ядер Tensor в карте RTX.

Инженеры NVIDIA объяснили и продемонстрировали нам этот процесс на графическом тесте на выставке CES. Улучшения по сравнению с настройкой без DLSS были впечатляющими, с более гладкими, более ровными текстурами и очевидными полигонами. Это было верно даже тогда, когда машина DLSS отображала свою графику с более низким выходным сигналом (1080p), чем машина без DLSS (1440p).

Как это заставляет игру работать быстрее?

Система DLSS применяет общие улучшения к визуальным эффектам игры, особенно если вы запускаете игру с включёнными улучшениями трассировки лучей NVIDIA. Трассировка лучей, впервые представленная в картах серии RTX, обеспечивает более точные отражения, тени и рассеивание света с потрясающими результатами. Мы уже рассмотрели, как трассировка лучей может улучшить визуальные эффекты в игре.

К сожалению, трассировка лучей также увеличивает нагрузку на GPU. Нагрузка настолько высока, что многие игры падают ниже этой желаемой отметки в 60 кадров в секунду, даже при использовании новейших карт NVIDIA и высокопроизводительных компонентов в остальной части ПК.

Использование предварительно рассчитанных улучшений DLSS, которые уже были протестированы графическими процессорами RTX в центрах обработки данных NVIDIA, может сгладить производительность игр с поддержкой RTX. В демонстрации CES игра с включённой трассировкой лучей и DLSS играла в течение одного или двух кадров игры, запущенной без какой-либо включённой трассировки лучей. Проще говоря: DLSS позволяет играм работать намного быстрее с более причудливыми световыми эффектами.

NVIDIA говорит нам, что процесс неидеален: в некоторых редких случаях включение DLSS может привести к размытию текстур или геометрии. Но в целом улучшение является значительным, и его стоит включить, если такая опция имеется.

Может ли моя карта использовать DLSS?

DLSS – это проприетарная функция процессорного ядра NVIDIA Tensor, присутствующего в архитектуре графического процессора Turing в новых картах RTX. Если у вас есть видеокарта GeForce RTX, вы можете использовать DLSS. Если у вас нет GeForce RTX или новее, то вы не сможете использовать DLSS. Таким образом, карты серии GeForce GTX 900 и 1000 не могут использовать преимущества DLSS.

Нужно ли мне подключение к Интернету, чтобы использовать его?

Нет. Хотя в процессе DLSS используется огромное количество оборудования для облачных вычислений – огромные фермы серверов NVIDIA, до отказа заполненные 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 каждая игра с DLSS?

Вот в чём загвоздка: часть глубокого обучения DLSS требует месяцев обработки в центрах обработки данных NVIDIA, прежде чем её можно будет применить к компьютерным играм. Таким образом, для каждой новой игры, которая выходит, NVIDIA должна запускать свои гигантские массивы графических процессоров в течение длительного времени, чтобы подготовить DLSS.

После того, как тяжелая работа будет выполнена, NVIDIA обновит свои драйверы графического процессора и включит DLSS в новых играх, после чего разработчик может включить его по умолчанию или разрешить в качестве графического параметра в меню настроек. Поскольку система глубокого обучения должна рассматривать геометрию и текстуры каждой игры отдельно, чтобы улучшить производительность этой конкретной игры, нет никакого способа обойти этот подход «одна игра за раз». Он будет становиться быстрее по мере того, как NVIDIA будет его улучшать – возможно, сократив время до недель или дней для одной игры, — но на данный момент это занимает некоторое время.