Как использовать dlss на gtx
Обзор и тестирование технологии NVIDIA DLSS 2.0
Оглавление
Вступление
Наверняка все прожжённые ПК-геймеры уже знают, что такое DLSS, но на всякий случай все равно напомним. Эта аббревиатура расшифровывается как Deep Learning Super Sampling – супер-сэмплинг, основанный на «глубоком» машинном обучении. Его цель в том, чтобы улучшить производительность видеокарты при использовании трассировки лучей с минимальными потерями качества.
реклама
DLSS использует нейронные сети, которые «обучаются» отдельно на каждой игре, создавая индивидуальный алгоритм работы технологии.
Первые игры, поддерживающие технологию Deep Learning Super-Sampling (DLSS), вышли больше года назад. За прошедшее время данное ноу-хау постоянно изменялось и развивалось. В самых первых играх эта техника повышала производительность только в разрешениях, распространенных среди пользователей. По мнению игроков, она не всегда справлялась с качеством графики и часто «замыливала» изображение.
Гибкие и обучаемые нейронные сети, лежащие в основе Deep Learning Super-Sampling, позволили со временем улучшить качество работы DLSS. Но подобные улучшения требовали времени – для каждой новой игры приходилось тренировать отдельную нейронную сеть на суперкомпьютере. Чтобы обойти эти ограничения, было необходимо более продвинутое решение.
NVIDIA DLSS: от 1.0 к 2.0
Впервые технология DLSS появилась в играх Battlefield 5 и Metro: Exodus. Она предназначалась для серьезного повышения производительности, чтобы компенсировать ее снижение при использовании ресурсоёмкой трассировки лучей. В реальности эффект получился неоднозначным – результаты видеокарт росли, но при этом заметно ухудшалось качество изображения. В тот временной период игроки и журналисты критиковали DLSS за «мыльные» текстуры, в которых легко угадывался апскейл из более низкого разрешения.
В игре Battlefield 5 применялась первая версия технологии DLSS. Для ее реализации использовалась нейросеть, которая обрабатывала временное сглаживание. Она брала информацию из прошлого кадра и создавала суперсэмплинг. Затем другая нейросеть реконструировала полученное изображение до более высокого разрешения.
Однако у нейросетей есть недостаток – у них ограниченная вместимость. Поэтому если одна нейросеть будет работать для всех игр, она должна быть огромных размеров. Сейчас реализовать такой проект невозможно: для этого требуется производительность, недоступная текущим компьютерам. Поэтому вместо одной большой сети были созданы маленькие, каждая из которых обучалась под отдельную игру. В результате процесс оказался очень трудозатратным, поскольку под каждую игру писалась фактически своя модель DLSS.
В проекте Control был использован новый алгоритм, который получил условное обозначение DLSS 1.5. В данной версии Deep Learning Super-Sampling вообще не была задействована нейросеть. Связано это было с желанием разработчиков игры как можно быстрее выпустить Control. Версия DLSS 1.5 использует алгоритмы, написанные программистами вручную. В результате качество изображения заметно улучшилось, но некоторые недостатки все же остались.
реклама
В играх Deliver Us The Moon, Wolfenstein: Youngblood, MechWarrior 5: Mercenaries, Control, Minecraft RTX Beta и Bright Memory используется новая версия технологии, которая получила обозначение DLSS 2.0. Теперь алгоритм сразу повышает разрешение до более высокого, затем одна общая для всех игр нейронная сеть вставляет пропущенные пиксели, заимствуя их из предыдущих кадров игры. Аккумуляция сэмплов из нескольких кадров в более высоком разрешении позволяет DLSS 2.0 добавить обратно все мелкие геометрические и текстурные детали и мало чем отличается от рендеринга в нативном разрешении.
Новая версия DLSS поддерживает несколько уровней качества:
Ниже приведены скриншоты, наглядно демонстрирующие качество изображения при включении разных режимов сглаживания. Нажмите на картинку, чтобы раскрыть ее в полном размере.
Примечательно, что скриншоты с разными алгоритмами работы сглаживания снимались в играх с разрешением 2560 х 1440. Далее уже на этих изображениях выбирались наиболее удачные фрагменты, которые вырезались в формате 638 х 1080. В завершение полученные части размещались на общем панно с разрешением 1920 х 1080.
В игре Control были сняты сразу три изображения. На первом фрагменте хорошо видно, что изображения с включенной технологией DLSS выглядят четче, чем фрагмент с традиционным мультисэмплингом.
Обратите внимание на листву растений, насколько четче они отображаются на фрагментах с включенным алгоритмом DLSS.
Вишенкой на торте стали документы, разбросанные на столе. Четкость отображения шрифтов буквально бросается в глаза.
В игре Deliver Us The Moon на первый взгляд наблюдаются идентичные по качеству изображения. Виной всему стала яркая световая палитра. Однако внимательно присмотритесь к эмблеме на груди космонавта и к его наручному компьютеру. Эти элементы на фрагментах с включенной технологией DLSS выглядят четче, чем на картинке с ТАА сглаживанием. Вдобавок при использовании традиционного сглаживания отражения ракеты и космонавта на стекле более замылены.
Также необходимо упомянуть о том, что компания NVIDIA планирует добавить поддержку технологии DLSS во все крупные игровые движки. Работа кипит вовсю, и уже в обозримом будущем выйдет большое количество проектов, поддерживающих трассировку лучей DLSS.
реклама
А в конце 2020 года в продаже появятся консоли нового поколения. Корпорации Sony и Microsoft уже подтвердили, что они будут поддерживать аппаратную трассировку лучей. Это изменит базовый уровень производительности, на который ориентируются разработчики игр.
Во все игры, в разработке которых принимает участие компания NVIDIA, по возможности будет добавлена поддержка новой версии DLSS. Она позволит повысить производительность видеокарт и создаст изображение, не отличимое от нативного разрешения. Это важно, ведь люди, купившие видеокарты GeForce RTX 2080 и GeForce RTX 2070 желают играть во все игры в разрешениях 2560 х 1440 и 3840 х 2160 при фреймрейте не ниже 60.
Теперь рассмотрим производительность видеокарт в различных режимах работы технологии DLSS 2.0.
Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования
реклама
Тестовая конфигурация
Тесты проводились на следующем стенде:
реклама
Инструментарий и методика тестирования
Для более наглядного сравнения видеокарт игра, используемая в качестве тестового приложения, запускалась в разрешениях 1920 х 1080, 2560 х 1080, 2560 х 1440, 3440 х 1440 и 3840 х 2160.
В качестве средств измерения быстродействия применялись утилиты FPS Monitor Build 5102 и AutoHotkey v1.0.48.05. Во всех играх замерялись средние значения FPS. Вертикальная синхронизация при проведении тестов была отключена.
Control
реклама
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
В игре Control при включении мультисэмплинга GeForce RTX 2060 Super и GeForce RTX 2060 начали «захлебываться» уже в разрешении 2560 х 1440. При этом оба ускорителя по естественным причинам были заметно медленнее флагмана прошлого поколения GeForce GTX 1080 Ti. После включения технологии DLSS в режиме «Качество» обе RTX карты показали высокие результаты в разрешении 3440 х 1440, а в режиме «Производительность» им покорилось разрешение 3840 х 2160. При этом далеко позади остался графический ускоритель GeForce GTX 1080 Ti.
реклама
Deliver Us The Moon
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
В проектах Deliver Us The Moon и MechWarrior 5: Mercenaries наблюдались тенденции, похожие на расклад сил в игре Control. С той лишь разницей, что оба проекта оказались менее требовательными к графической подсистеме.
реклама
MechWarrior 5: Mercenaries
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
Wolfenstein: Youngblood
Променад
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
Лаборатория «Икс»
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
В игре Wolfenstein: Youngblood с включенным ТАА сглаживанием видеокарты GeForce RTX 2060 Super и GeForce RTX 2060 обеспечили комфортную производительность даже в разрешении 3840 х 2160. На первый взгляд проект настолько непритязателен к графической подсистеме, что необязательно включать технологию DLSS. Но, как говорится, производительности много не бывает, и дополнительный прирост FPS еще никому не вредил.
Необходимо отметить, что включение режима DLSS «Качество» в зависимости от разрешения и игры повысило производительность видеокарт GeForce RTX на внушительные 20-128%. В режиме DLSS «Производительность» результаты ускорителей выросли на еще более впечатляющие 30-217%. А после включения DLSS видеокарта GeForce RTX 2060 уверенно опередила флагман прошлого поколения GeForce GTX 1080 Ti. При этом в режиме DLSS «Производительность» младший RTX ускоритель продемонстрировал высокие результаты в разрешении 3840 х 2160 во всех протестированных играх.
NVIDIA Ray Tracing
Control
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
После включения трассировки лучей в играх Control и Deliver Us The Moon производительность видеокарт GeForce RTX 2060 Super и GeForce RTX 2060 заметно снизилась. Тем не менее, в режиме DLSS «Производительность» обе видеокарты показали приемлемые результаты даже в разрешении 3840 х 2160. А такой грозный соперник, как GeForce GTX 1080 Ti, отстал от младшего ускорителя GeForce RTX 2060 на неприличные 165-410%.
Deliver Us The Moon
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
Wolfenstein: Youngblood
Променад
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
Лаборатория «Икс»
1920х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1080
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
2560х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3440х1440
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
3840х2160
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Средний FPS
При включенной трассировке лучей в проекте Wolfenstein: Youngblood в режиме DLSS «Качество» видеокарта GeForce RTX 2060 Super продемонстрировала приемлемую производительность даже в разрешении 3840 х 2160. Однако у его младшего сородича GeForce RTX 2060 в данном разрешении возникли серьезные проблемы. Виной тому стал малый объем набортной видеопамяти. Тем не менее, в таком тяжелом разрешении, как 3440 х 1440 ускоритель GeForce RTX 2060 уверенно показал высокие результаты.
Заключение
За прошедший год специалисты NVIDIA провели огромную работу по улучшению работы технологии DLSS. Благодаря их усилиям данный алгоритм обрел второе дыхание. Большим достижением стало значительно улучшившееся качество изображения, даже в режиме «Производительность». В результате включение технологии стало строго рекомендовано в играх, ее поддерживающих. Ведь помимо заметного роста производительности видеокарт, игрок получает и одно из самых качественных изображений.
На данный момент технология DLSS реализована в следующих играх: Anthem, Battlefield V, Bright Memory, Control, Deliver Us the Moon, Final Fantasy XV, MechWarrior 5: Mercenaries, Metro Exodus, Monster Hunter World, Shadow of the Tomb Raider и Wolfenstein: Youngblood.
Технология DLSS 2.0 позволила значительно упростить ее внедрение в создаваемые проекты. Как следствие, в обозримом будущем количество игр, поддерживающих данный алгоритм, значительно возрастет.
Это в свою очередь позволит реализовать потенциал, заложенный в видеокарты GeForce RTX. Шутка ли, включение технологии DLSS в режиме «Производительность» позволило младшему графическому ускорителю GeForce RTX 2060 продемонстрировать высокие результаты в разрешении 3840 х 2160 во всех протестированных играх. При этом позади остался флагман прошлого поколения GeForce GTX 1080 Ti.
Правда, данные свершения были достигнуты при выключенной трассировке лучей. Но и при включенной трассировке лучей в режиме «Производительность» видеокарта GeForce RTX 2060 уверенно показала высокие результаты в разрешении 3440 х 1440. Согласитесь, это впечатляющее достижение для ускорителя среднего ценового сегмента.
Что уж говорить о более мощных видеокартах GeForce RTX, перед которыми открывается довольно радужное будущее.
Благодарю за помощь в подготовке материала к публикации: donnerjack.
Как использовать dlss на gtx
Редакция портала TechPowerUp в процессе тестирования технологии DLSS (Deep Learning Super Sampling) в Metro Exodus и Battlefield V обратила внимание не только на прирост производительности, но и на некоторые ограничения в возможности включения режима сглаживания в зависимости от используемого разрешения и видеокарты.
В Metro Exodus вы не сможете включить DLSS в разрешении 1080p на RTX 2080 и 2080 Ti. В 1080p и 1440p технология недоступна для всех видеокарт при отключенной функции трассировки лучей. В разрешении 4K DLSS не доступен для RTX 2060 как при включенной, так и при отключенной функции трассировки лучей. Схожая ситуация наблюдается и в Battlefield V, только теперь DLSS не работает на 2080 Ti и в 1440p, а в 4K технология не доступна ни одной видеокарте при отключенной трассировке лучей. В оригинальной статье авторы приводят наглядные таблицы с режимами работы DLSS.
Представители TechPowerUp обратились в компанию Nvidia за разъяснениями и получили ответ в котором компания Nvidia говорит о том, что DLSS наиболее эффективен, когда GPU максимально загружен, если GPU не испытывает достаточную нагрузку, DLSS не будет доступен.
Авторы портала пришли к выводу, что для включения DLSS нужно сначала включать трассировку лучей, чтобы загрузка видеокарты была максимальна и её производительность снизилась, и тогда появится возможность включить DLSS. Также отмечается, что одной из возможных причин текущей реализации DLSS, является то, что более высокий FPS в игре означает более высокую нагрузку на тензорные ядра. Различные графические процессоры семейства RTX имеют разное количество тензорных ядер, чем меньше ядер, тем меньше кадров может обрабатывать GPU в единицу времени. При высоком значении FPS мощности тензорных ядер может просто не хватить, что приведет не к увеличению производительности, а к её снижению. Вероятно, в будущем ситуация может измениться, но сейчас Nvidia хочет убедиться, что мощность тензорных ядер не станет узким местом при использовании DLSS.
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.