ИИ-революция в играх для ПК? Обзор DLSS 2.0

Не так давно Nvidia официально представила технологию Deep Learning Super Sampling нового поколения — DLSS 2.0. Компания обещает, что улучшенные нейросетевые алгоритмы обеспечит более качественную картинку и может быть интегрирована в новые игры куда более легко, чем DLSS 1.x. Звучит это все так, будто DLSS станет одним из самых значимых технических прорывов в видеоиграх за последние годы. Правда ли это? Давайте разберемся.

Первую версию DLSS представили еще в августе 2018 года — вместе с видеокартами GeForce RTX и Titan RTX. Тогда алгоритм и правда обеспечивал повышенную производительность, но плохо справлялся с повышением разрешения картинки — на экране можно было легко заметить визуальные артефакты.

Новые алгоритмы темпорального ИИ-сглаживания в DLSS 2.0 работают куда более аккуратно — стабильность изображения значительно улучшилась. Тем, кому качество DLSS 1.x не нравилось, больше не о чем беспокоиться.

К сожалению, пока что DLSS поддерживается всего несколькими играми. Эту ситуацию Nvidia тоже хочет исправить — раньше алгоритм нужно было «тренировать» для каждой игры в отдельности, а в DLSS 2.0 это условие убрали. Таким образом, разработчики могут интегрировать DLSS 2.0, затратив на это гораздо меньше времени и ресурсов.

При этом для работы DLSS все еще требуются дорогие видеокарты RTX — как минимум GeForce RTX 2060. Все потому, что алгоритмы требуют присутствия на чипе ядер Tensor Cores, без которых их производительность упадет сразу в несколько раз.

Главное, конечно, то, как DLSS 2.0 ведет себя в реальных играх. Для этого издание PC Gamer протестировало ПК-версии хитового шутера Control и кооперативный экшен Wolfenstein: Youngblood. Первая предлагает игрокам возможность включения впечатляющей технологии трассировки лучей, а вторая использует очень оптимизированный графический движок с RTX-отражениями.

В качестве тестовой платформы использовали компьютер с видеокартой Nvidia GeForce RTX 2080 (2944 ядра CUDA и 368 ядер Tensor Cores), процессором Intel Core i7-9700K, 16 ГБ оперативной памяти DDR4-2400 и NVMe SSD-накопителем WD Black.

Даже RTX 2080 может не выдавать стабильно высокую частоту кадров в разрешениях 1440p и выше со включенной технологией RTX. DLSS призвана исправить ситуацию — нативная картинка рендерится в пониженном разрешении, а затем нейросетевые алгоритмы повышают разрешение. Производительность при этом заметно выше, чем при рендеринге в высоком разрешении без DLSS.

В настройках графики можно выбрать три варианта DLSS — Performance, Balanced и Quality. Первый обеспечит максимальный уровень fps, последний — максимальное качество картинки, а второй — нечто среднее.

Wolfenstein: Youngblood

Control

DLSS (Performance) устанавливает наиболее низкое разрешение изначального рендера — так, в Control это 1280х720 пикселей для итогового 1440p (2560x1440 пикселей). Balanced устанавливает разрешение в 1484х835 пикселей, а Quality — 1706x960 пикселей.

Стоит отметить, что при установке другого итогового разрешения (например, 1080p или 4K) разрешение изначального рендера будет меняться, но принцип останется тем же.

Nvidia утверждает, что DLSS 2.0 легко справляется с четырехкратным (!) увеличением разрешения. То есть при рендеринге 4K-картинки и ее базовом рендеринге в 1080p три из четырех пикселей на экране генерируются искусственным интеллектом.

Начнем с Control. Это одна из самых красивых игр на рынке, которая «на полную» использует трассировку лучей для обсчета освещения и теней.

При установке нативного разрешения 1440p тест показал 57 кадров в секунду на настройках графики уровня high. В некоторых местах счетчик опускался до 47 fps. И это с выключенной трассировкой лучей!

Тесты в Control проводились в разрешении 1440p на графических настройках уровня High без RTX

Сравните это с производительностью разных режимов DLSS 2.0: в Performance она прыгнула до 124 / 99 fps, в Balanced — до 107 / 78, fps а в Quality — до 91 / 74 fps. DLSS 1.x тоже обеспечивала неплохой прирост fps, но качество изображения сильно страдало.

В режиме Performance DLSS 2.0 все еще выглядит не так уж хорошо — картинка получается заметно «вымытой» и нечеткой. Это вариант для сравнительно слабых видеокарт вроде RTX 2060, RTX 2060 Super и RTX 2070.

Режим Quality, однако, заставляет почесать в затылке. В нем алгоритмы Nvidia справляются с повышением разрешения на пятерку с плюсом — можно разглядеть отдельные волоски на голове главной героини, а никаких заметных артефактов на экране нет. Настоящая магия!

DLSS (Performance)

DLSS (Balanced)

DLSS (Quality)

DLSS выключена

При этом в режиме DLSS (Quality) производительность все еще повышается примерно на 60%. Технология позволяет стабильно держать показатель fps гораздо выше комфортных 60 и даже 75 Гц.

Также можно сравнить улучшенную с помощью ИИ (в режиме Performance) картинку в разрешении 720p и скриншот в нативном разрешении 720p. Здесь действительно видна точная и корректная работа алгоритмов!

DLSS (Performance)

DLSS выключена, 720p

Теперь давайте переключимся на Wolfenstein: Youngblood. Здесь искусственный интеллект выдает еще более качественные результаты, во что поначалу просто сложно поверить. Отличить нативный скриншот в 1440p от улучшенного с помощью DLSS 2.0 на глаз практически невозможно!

Сравнить это можно со сборкой огромного пазла из миллионов кусочков, в котором большую часть этих самых кусочков ИИ дорисовывает самостоятельно. И этот процесс успешно проходит много раз в секунду!

DLSS (Performance)

DLSS (Balanced)

DLSS (Quality)

DLSS выключена

Как и в Control, прирост производительности в Wolfenstein: Youngblood оказался весьма ощутимым. Со включенными RTX-отражениями тест в нативном разрешении 1440p выдал 79 / 56 fps. С DLSS (Performance) эти показатели выросли до 127 / 85 fps, с DLSS (Balanced) — до 117 / 85 fps, с DLSS (Quality) — до 106 / 79 fps.

Тесты Wolfenstein: Youngblood проводились в разрешении 1440p на графических настройках уровня Ultra со включенным RTX

Стоит отметить, что в некоторых участках изображения полученная с помощью DLSS картинка даже четче, чем нативная. Некоторые текстуры из-за антиальязинга TSSAA, который включается на Ultra-настройках Wolfenstein: Youngblood, могут терять свои детали. Но DLSS 2.0, которая обрабатывает изображение уже после TSSAA, возвращает им четкость!

TSSAA 8X

SMAA 1TX

FXAA 1TX

В общем, нельзя отрицать, что DLSS 2.0 не только обеспечивает очень хороший прирост производительности даже в Quality-режиме, но и выдает настолько качественную картинку, что о рендеринге в нативном разрешении в поддерживаемых играх можно попросту забыть. Похожие результаты получаются и в 1080p / 4K.

Кроме того, стоит отметить, что у AMD подобной технологии в запасе нет — ее видеокарты Radeon не оснащены отдельным блоком ядер, который мог бы отвечать за работу нейросетей. С другой стороны, грядущая архитектура RDNA 2 и GPU на ее основе могут изменить ситуацию, но ждать их выпуска еще долго — презентация пройдет не раньше осени.

Nvidia же явно планирует развивать DLSS и дальше — так, совсем скоро будут анонсированы видеокарты серии RTX 3000, и DLSS на презентации наверняка уделят много внимания. Также поддержка DLSS будет появляться во всем большем количестве важных игр — это, конечно, зависит от самих разработчиков, но Nvidia предоставляет им все больше возможностей, а потенциальные преграды продолжает убирать.

У инженеров впереди еще много работы, но уже сейчас очевидно, что рендеринг в нативном разрешении совсем скоро окажется ненужным — как благодаря технологиям, схожим с DLSS, так и благодаря VRS (Variable Rate Shading). При этом опробовать DLSS 2.0 в деле уже сейчас можно на не такой уж дорогой видеокарте RTX 2060 (самая доступная модель в нашем каталоге — Palit GeForce RTX 2060 StormX за 839 рублей (цена на момент написания статьи).