Nvidia beabsichtigt, eines seiner Arbeitspferde neu zu starten: das DLSS. Die Abkürzung steht für Deep Learning Super Samplingoder Supersampling durch künstliche neuronale Netze.

Sie müssen von weitem beginnen um zu verstehen, warum wir auf diese Technologie gekommen sind. Eine der Einschränkungen von Videospielen sind die Leistungen, die auf einer bestimmten Hardware erzielt werden können. In der Welt der PCs ist es durch Anpassen der Grafikparameter möglich, mehrere unterschiedliche Erfahrungen zu erzielen. Ich kann mit 30 FPS spielen, indem ich das Grafikdetail bevorzuge, oder jede Einstellung verringern, um mit 120 FPS spielen zu können. Das Budget war schon immer die Grenze: Eine 200-Euro-GPU hat sicherlich nicht die Kapazität einer 1000-Euro-GPU. Die Aufgabe einer GPU besteht darin, die Farbe der Pixel zu bestimmen, aus denen das endgültige Bild besteht. Je geringer die Anzahl der Pixel ist, desto schneller kann die Berechnung abgeschlossen werden und desto besser ist die Leistung.

Resolutiongate

Noch Das Berühren der Auflösung scheint eines der größten Tabus in der Welt des PC-Spielens zu seinIn der Konsolenwelt wird es täglich verwendet. Hauptsächlich, weil in kurzer Entfernung vom Bildschirm gespielt wird, ist der Detailverlust, der beim Verbreiten eines Bildes mit niedrigerer Auflösung als das native Bild auf einem Monitor auftritt, ziemlich offensichtlich. Im Allgemeinen ist es also viel besser, mindestens zu spielen, aber immer mit der nativen Auflösung Ihres Monitors, um maximale visuelle Klarheit zu erzielen.

In den letzten Jahren mit der Verbreitung der 4K und der Wille, sich dem Gebrauch von zu nähern Ray TracingViele neue Upscaling-Techniken wurden entwickelt, um ein hochauflösendes Bild ausgehend von einem niedrigeren Bild mit zunehmend mehr Algorithmen zu rekonstruieren. Dabei handelt es sich um eine Echtzeitbeleuchtung, die anhand einer Streuung von Strahlen berechnet wird und so realitätsnah wie rechenintensiv ist effizient und effektiv. Zeitliche Rekonstruktionstechniken wie die in Rainbow Six Siege und Watch Dogs 2 verwendeten oder das auf PlayStation 4 verwendete Checkerbord-Rendering mit hervorragenden Ergebnissen. Es handelt sich um Techniken, die immer noch viele Artefakte und einen spürbaren Qualitätsverlust aufweisen, aber gute Kompromisse für die Leistung des Rückens darstellen.

Weniger ist mehr

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Techniken zur Bildrekonstruktion und -skalierung auf der Grundlage von Deep-Learning-Algorithmen entwickelt, mit sehr bemerkenswerten Ergebnissen, die denen anderer bereits existierender Programme oder menschlicher Arbeiten überlegen sind. Dies waren Berechnungen, die nicht in Echtzeit durchgeführt wurden und daher nützlich waren, um alte Filme oder Werke, die durch die Zeit zerstört oder beschädigt wurden, wiederherzustellen oder ihre Fotogalerie in niedrig auflösenden Kindern technologisch kürzerer Zeiten zu verbessern. Nvidia sah hier eine Chance: Wenn sie es geschafft hätte, den neuronalen Algorithmus in einer Zeit auszuführen, die mit der der Erzeugung eines Rahmens vergleichbar ist, könnte sie dieselben Regeln in Videospielen in Echtzeit anwenden.

Hier ist einer der Gründe, warum die Turing-Architektur mit Recheneinheiten so dicht ist. FP32-Einheit für die klassische Grafikberechnung, INT32-Einheit zur Verarbeitung vieler Effekte, die nicht die Genauigkeit des Gleitkommas erfordern, ohne die Hauptpipeline zu unterbrechen. RTX-Module zur Beschleunigung der Berechnung des Schnittpunkts der Strahlen mit der Geometrie der Spielwelten für eine realistische Beleuchtung. Und schließlich die Protagonisten dieser Technologie: i Tensor-Kern. Berechnungseinheiten, die optimiert wurden, um Matrizen und algebraische Strukturen als Grundlage für die Deep-Learning-Berechnung zu erstellen.

DLSS 2.0-Schulung
Die aus dem Netzwerk rekonstruierten Bilder werden mit einer nativen Auflösung von 16 KB gegen Bilder getestet, um festzustellen, wo der Algorithmus falsch ist, und um ihn autonom zu verbessern

Hier erschien Ende 2018 DLSS 1.0. Und es waren sicherlich keine Rosen und Blumen, im Gegenteil, die Technologie war besonders unreif. Nvidias Ansatz war besonders "bildzentriert". Die Technologie hat sich gut bewährt, um statische Bilder einfach oder eher deterministisch zu skalieren, aber viel weniger mit den bewegten und dynamischen Bildern eines Videospiels. Jede Software benötigte ein spezifisches neuronales Netzwerktraining. Die Tensorkerne führten den Algorithmus nur sehr langsam aus, was bedeutete, dass bestimmte Konfigurationen nicht verfügbar waren. Das Risiko wäre gewesen, eine Leistungsminderung statt einer Steigerung zu haben. Die Qualität der endgültigen Bilder war nur dann passabel, wenn 4K angestrebt wurde, während der Versuch, sie in Full HD zu verwenden, ein Selbstmord war. Trotz der versprochenen Verbesserungen aufgrund der Weiterbildung des Netzwerks hat sich wenig geändert.

Schätzen Sie immer Ihre Fehler

Nvidia hat sich daher entschlossen, die Technologie zu überdenken, um sie nutzbar und vor allem benutzerfreundlicher zu machen. DLSS 2.0 ist ein großer Schritt nach vorne, eine völlig neue Art, das Bild von seiner ersten Iteration an zu rekonstruieren. Wir haben einen generischen Algorithmus, der nicht mehr für jedes einzelne Spiel ad hoc erstellt wurde und daher für alle Software und alle Auflösungen gilt. Der Algorithmus wurde ebenfalls beschleunigt, da das Haus jetzt doppelt so schnell läuft wie zuvor, wodurch alle Konfigurationsbeschränkungen vollständig beseitigt wurden. Um die Informationen zu ersetzen, die von früheren dedizierten Netzwerken für jedes einzelne Spiel generiert wurden, Nvidia hat Vektorinformationen über die Bewegung integriert innerhalb des Rahmens. Auf diese Weise wird nach dem ersten erzeugten Bild eine zeitliche Rückkopplung erzeugt und ab dem zweiten ein zeitlich stabiles Bild erzeugt.

Diese Methode ist die Grundlage der unter dem Namen TAA bekannten Temporal Anti Aliasing-Techniken, die die Aufgabe haben, die eckigen Ecken der Bilder zu glätten. Man könnte also sagen, dass DLSS 2.0 einen hochqualitativen Upscaler mit einem TAA-Filter kombiniert, was die Arbeit der Nvidia-Techniker erheblich vereinfacht. Dies führt jedoch zu den Stärken der beiden Welten und nicht zu den schlimmsten Seiten. Der Algorithmus ist auch viel flexibler und präsentiert sich dem Spieler in drei Qualitätsstufen: Qualität, Ausgewogen und Leistung. Letzteres arbeitet mit 50% der endgültigen Auflösung (4-fach hochskaliert), Balanced mit 57% der endgültigen Auflösung und Qualität mit 66%.

DLSS 2.0 von Nvidia, offizielle Präsentation und Tech Dive.
Nicht nur bessere Leistungen, sondern auch eine bessere Grafikqualität, selbst im Vergleich zur nativen Auflösung in vielen Details!

Neue Spiele unterstützt, hoffentlich mehr

Es ist nicht nur Propaganda mit nichts zu berühren. Nvidia hat daran gearbeitet, die Entwickler bei der Implementierung dieser Technologie zu entlasten. Es erfordert jedoch Zugriff auf die oben genannten Vektorinformationen von der Spiel-Engine, was heutzutage angesichts der Verwendung von TAA glücklicherweise sehr verbreitet ist, aber es ist immer noch nicht etwas, das direkt von den Treibern auf einer vorhandenen Software aus funktionieren kann. Ich selbst muss DLSS 2.0 ausprobieren Liefern Sie uns den MondErzielte Leistungen, die ich nie erwartet hatte, und konnte mit 2560 × 1080 bei Ultra, einschließlich RTX-Effekten, bei einer Framerate von mehr als 60 FPS auf dem RTX 2060 spielen.

Steuern, der wunderschöne Remedy Entertainment-Shooter, zeigte uns einen Vorgeschmack auf DLSS 2.0 mit einer vorläufigen Variante, die an normalen FP32-Kernen durchgeführt wurde. Jetzt wird es mit der nächsten Erweiterung das echte DLSS 2.0 erhalten. Neuigkeiten, die mich dazu neigen, einen zweiten Lauf zu machen. Als Beweis dafür, dass der RTX nicht benötigt wird, um von der Leistungssteigerung des DLSS profitieren zu können, wird Mechwarrior 5 mit dieser Technologie ausgestattet.

Ich weiß nichts über Sie, aber ich schätze diese Tendenz zu Technologien, die die Leistung verbessern wollen, ohne die Grafikqualität insgesamt zu beeinträchtigen, um unsere Grafikkarten vielseitiger und langlebiger zu machen, sehr. Das Variable Rate Shading wird die Zukunft sein, da es sowohl auf den nächsten Konsolen als auch auf den Turing- und nachfolgenden Karten angewendet wird. Ich bin jedoch überzeugt, dass diese neue Inkarnation des DLSS wirklich revolutionär ist und ein Ass in dem Loch ist, auf das man sich konzentrieren muss. Es lag an mir zu entscheiden, ich würde es gerne von hier bis zum Ende der Zeit in jedem PC-Spiel implementiert sehen.