Машинное обучение и технологии искусственного интеллекта — один из главных технологических трендов последних лет. Сегодня умные колонки беседуют с пользователями о высоком, а стриминговые сервисы помогают в пару кликов составить идеальный плейлист. Не отстаёт и гейминг: благодаря DLSS картинка в играх становится плавнее и детализированнее. И обнаружить эту технологию сейчас можно как в крупных ААА-хитах, так и в бюджетных инди-проектах. В этой статье мы простым языком расскажем, что такое DLSS и зачем она используется в играх.
Что такое DLSS
DLSS расшифровывается как Deep Learning Super Sampling — суперсэмплинг (сглаживание) на основе глубокого обучения. Хотя в основе DLSS и лежат технологии сглаживания, логичнее ее все же называть апскейлером. Простыми словами суть DLSS можно описать так: искусственный интеллект масштабирует изображение из более низкого разрешения до разрешения, выбранного пользователем. В результате вырастает производительность, так как тяжёлые вычисления берут на себя фирменные тензорные ядра NVIDIA, а четкость картинки не снижается.
Кстати, процесс уже не ограничивается одним только масштабированием, поэтому формально аббревиатура DLSS не совсем корректна. О других преимуществах DLSS и используемых технологиях мы расскажем далее по тексту.
Особенности DLSS 1.0
Первая версия DLSS была несовершенна. Интегрировать технологию приходилось для каждой игры индивидуально, да и результат не всегда радовал. Обучение проходило на базе суперкомпьютера SATURNV, а полученные данные в итоге служили основой для драйверов. В каждой «обучающей сессии» визуальные эффекты, такие как частицы, вели себя по-разному, что отрицательно сказывалось на самообразовании искусственного интеллекта. Хуже всего было то, что технология поддерживала лишь определённый набор разрешений. Так, в первой версии 720p можно увеличить максимум до 1080p. Картинка при этом все равно остается мыльной.
По таймингу 12:59 можно оценить, насколько мыльными выглядели удалённые от игрока объекты в FFXV. Источник: youtube.com, канал Gamers Nexus
Особенности DLSS 2.0
DLSS 2.0 берёт за основу временное сглаживание (Temporal Anti-Aliasing Upsample). Эта технология позволяет строить новый кадр на основе предыдущих.
Благодаря изменениям в работе нейросети, интегрировать DLSS 2.0 стало намного проще, качество масштабирования выросло, пропала необходимость отдельно прогонять каждую игру через суперкомпьютер. Современная ИИ-модель распознаёт движение, острые углы и смену освещения. По сути, это уже тот уровень DLSS, который мы знаем сейчас.
Также, в отличие от первой версии, теперь можно масштабировать изображение с еще более низкого разрешения. Например, из 540p можно получить 1080p (собственно, поэтому в настройках и появились пресеты — «качество», «баланс» и другие).
Что такое DLSS 3.5 и генерация кадров
Сейчас DLSS доросла до версии 3.5, умеющей генерировать кадры и реконструировать трассировочные лучи. По сути, это всё разные технологии, но теперь они объединены под одним брендом.
Генерация кадров
С генерацией кадров всё просто: искусственный интеллект сравнивает два соседних фрейма и сам рисует тот, что вписался бы между ними. Пользователь получает больше кадров в секунду, причём буквально, однако увеличивается и время отклика. Здесь помогает система низкой задержки — NVIDIA Reflex.
На текущий момент генерация кадров — довольно противоречивая технология. Помимо увеличения инпут-лага, она также добавляет заметные артефакты, что особенно хорошо видно на низких разрешениях. Более того, генерация кадров доступна только на видеокартах NVIDIA RTX 40-й серии.
Реконструкция трассировки лучей
В составе DLSS 3.5 присутствует технология реконструкции трассировки лучей. Она сильно снижает нагрузку на видеокарту, поскольку рейтрейсинг до сих пор остаётся крайне ресурсоёмким удовольствием.
В ролике специалист NVIDIA рассказывает, что в идеале на каждый пиксель каждого объекта, представленного в сцене, должно приходиться по отдельному лучу. На данный момент осуществить такое невозможно, к тому же картинка после трассировки получается зернистой, поэтому разработчики изобрели несколько хитростей. Одна из них — денойзеры, сильно сокращающие количество шумов. Однако и они порой выдают неприятные артефакты: оставляют за движущимися объектами шлейфы, вырезают из определённых областей глобальное освещение, размазывают отражения.
DLSS 3.5 научили брать лучшее как от апскейлеров, так и от денойзеров. Теперь модель различает несколько проявлений трассировки, оценивает качество собранной лучами информации о пикселях, сохраняет качество масштабирования и даже распознаёт закономерности, присущие физическим процессам, задействованным в сцене.
Альтернативы DLSS
Конкуренты не дремлют. AMD и Intel активно развивают собственные технологии масштабирования — FidelityFX Super Resolution и Xe Super Sampling соответственно. После выхода DLSS 3.5 NVIDIA сильно вырвалась вперёд, но это не значит, что компания навсегда останется лидером в области.
В 2024 году AMD представила FSR под номером 3.1. Её особенностями стали обновлённые механизмы по устранению «гостинга», улучшенная стабильность временного сглаживания, а также разделение масштабирования и генерации кадров.
Что важно, FSR 3.1 сможет работать в связке с DLSS.
Преимущества XeSS — открытый исходный код и совместимость с большим количеством графических процессоров. Intel представила и свой метод генерации кадров ExtraSS. Он основан на экстраполяции фреймов. Это значит, что ИИ берёт информацию не только из соседствующих кадров, но и из других источников в сцене. Задержка становится меньше, но возрастает угроза визуальных артефактов. С ними обещают справиться с помощью уникальной системы деформации.
Что в итоге
С одной стороны, DLSS предлагает действительно эффективные механизмы для увеличения FPS, вдобавок они постоянно развиваются. Если в Final Fantasy XV, одной из первых игр, использующих технологию, прирост составлял от 5 до 15 кадров в секунду, то сейчас DLSS 3.5 в «Киберпанке» может при определённых настройках добавить уже несколько десятков.
С другой стороны, чем чётче и оптимизированнее графику вы хотите, тем больше за это придётся заплатить. Реконструкция лучей и генерация кадров вообще работают только на RTX-видеокартах 40-й серии. Язык не поворачивается назвать костылём Reflex, снижающий время задержки и включаемый принудительно, но без таких хитрых решений искусственный интеллект в принципе не будет работать нормально.
На пятки NVIDIA наступает AMD и её FidelityFX Super Resolution, а также Intel со скромной пока XeSS — конкуренция в любом случае положительно скажется на геймерах с любым бюджетом.
Частые вопросы
Надо ли включать DLSS в играх?
Если количество кадров в секунду и качество изображения вас устраивает, то необязательно. Если хотите добавить FPS, включайте и выбирайте пресет, который вас устроит.
Чем отличается DLSS 3 от DLSS 2?
В третьей версии ввели больше полезных функций. Появились генерация кадров и система снижения времени отклика, поскольку оно, в свою очередь, увеличилось. Сама же функция масштабирования не отличается.
Как поставить DLSS в играх, где его нет?
Вам помогут пользовательские моды. Пользователи, умеющие работать с новыми версиями DLSS, добавляют технологию в проекты, где её поддержка изначально отсутствовала. Например, существует мод на масштабирование DLSS 3.5 в Elden Ring. У другого автора список игр и используемых технологий шире, но для доступа к модификациям нужна платная подписка.
Что лучше DLSS или FSR?
Если у вас видеокарта NVIDIA RTX — однозначно лучше DLSS. Как правило, при прочих равных условиях алгоритмы FSR работают хуже и выдают более мыльную картинку (впрочем, за последнее время FSR заметно подтянула качество). Если ваша видеокарта не поддерживает DLSS, можно смело использовать FSR или XeSS, ведь эти технологии тоже дают прирост производительности.
