Без сомнения, NVIDIA сделала важный шаг, представив DLSS, с точки зрения геймеров, стремящихся использовать разрешения выше 1080p и заинтересованных в трассировке лучей.
Разумеется, AMD и Intel не остались позади, и в ответ на действия «Зелёных» представили собственные методики апскейлинга изображения в играх, в виде FSR и XeSS. Они также постоянно работают над новыми дополнениями, направленными на улучшение плавности и качества изображения.
Поэтому надо признать, что эти решения останутся с нами навсегда. Теоретически, если мы хотим положить конец эпохе доминирования Full HD-панелей, это направление кажется единственно правильным. Особенно, если осуществить плавный переход к более широкой адаптации трассировки лучей, чем раньше.
Читайте: Что такое DLSS от NVIDIA, как работает и альтернативы
Что такое апскейлинг вкратце
Апскейлинг (масштабирование) — популярное решение, которое включает преобразование исходного материала с более низким разрешением в конечное изображение с более высоким разрешением.
В компьютерных играх апскейлинг в первую очередь позволяет получать больше кадров в секунду. Графический процессор, отображающий графику с более низким разрешением, менее загружен и легко выдаёт больше кадров в секунду.
Однако надо помнить, что на практике необходимо найти золотую середину. Например, чем меньше входное разрешение, тем выше fps, но это негативно сказывается на конечном качестве изображения.
Отличным примером базового масштабирования (апскейлинга) является технология NVIDIA Image Scaling (NIS), представленная в 2019 году. А также более поздняя технология Radeon Super Resolution от AMD (RSR).
Обе работают на уровне контроллера и не требуют реализации напрямую в игровом движке, хотя из этого правила есть исключения. NVIDIA предоставила разработчикам игр всё необходимые инструменты, позволяющие легко включать/отключить NIS в своих играх, но, к сожалению, мало кто это делает.
Скорее всего, разработчики пришли к выводу, что лучше посвятить свои вычислительные ресурсы второму детищу NVIDIA в виде технологии DLSS.
NIS или RSR – какой метод лучше
При прямом сравнении NVIDIA Image Scaling работает лучше, чем AMD Radeon Super Resolution.
В случае с NIS в режиме 85%, финальное изображение на удивление хорошее. Меньшее уже означает компромисс, заключающийся в принесении в жертву детализации ради дополнительных кадров в секунду.
Для оптимальной производительности рекомендуем выбирать NIS или RSR для мониторов разрешением 2560×1440 пикселей или больше. На мониторах с разрешением 1920×1080 пикселей результаты будут неоднозначные.
NVIDIA Image Scaling (NIS) — это не только апскейлинг, но и повышение резкости изображения. На уровне контроллера мы имеем полную свободу регулировать диапазон от 0 до 100. По умолчанию видим 50%.
На мой взгляд, это значение и любое значение выше него делают изображение неестественным. Фактически диапазон будет составлять около 35%. В общем, вам просто нужно попробовать самому и посмотреть, что лучше подходит.
DLSS – или искусственный интеллект для игр от NVIDIA
В 2018 году NVIDIA представила чипы Turing, а видеокарты RTX 20 стали отличаться от предыдущих карт GTX наличием ядер RT, которые используются для вычислений технологией трассировки лучей. Это стало предъявлять к ПК новые драконовские требования. Вот почему была разработана технология DLSS.
Deep Learning Super Sampling (DLSS) — это более продвинутый метод масштабирования, чем ранее упомянутый NIS. По правде говоря, я всё упрощаю, потому что масштабирование — это лишь один из методов, используемых в DLSS. Он также включает в себя машинное обучение и сглаживание краёв.
Есть ещё один очень важный аспект – NIS и DLSS совместимы только с видеокартами NVIDIA.
Первый работает с любой системой GeForce GTX и RTX, но для DLSS требуются выделенные ядра Tensor, присутствующие только в картах GeForce RTX.
Первая версия DLSS в 2018 году была недостаточно хороша в плане качества изображения. Недаром сокращение было разбито на «Doesn’t Look So Sharp (Не выглядит так остро)». Другими словами — местами результаты выглядели настолько плохо, что DLSS лучше было отключить.
Особенно если мы пробовали новое изобретение в разрешении ниже 4K. Однако версия DLSS 2.0 быстро была представлена вместе с видеокартами RTX 20 Super. В основном обновление устранило большинство существенных проблем и, конечно же, до сих пор продолжает находиться в стадии разработки.
DLSS 2.0 работает с любой картой RTX, а прирост отображаемых кадров зависит от версии ядер Tensor, т. е. от поколений и улучшений архитектуры.
NVIDIA внедряет новые решения и всё усложняет
В видеокартах RTX 40 была добавлена новая функция в виде ускорителя оптического потока. Это часть технологии DLSS 3.0, которая разделена на три совместимых модуля: DLSS 2.0, NV Reflex и Frame Generation.
Последний модуль Frame Generation – генератор кадров, где алгоритмы машинного обучения анализируют последовательные изображения, позволяя интерполировать кадры анимации. Мы получаем дополнительный кадр изображения между двумя, генерируемыми графическим процессором, что положительно влияет на впечатление и плавности анимации.
Давайте теперь вспомним, что, например, наши глаза видят 60 кадров, но под пальцами на клавиатуре игра всё равно работает, скажем, при 30 кадрах. Генерация также происходит из-за задержки сигнала (латентности) и требует дополнительных ресурсов VRAM (от англ. Video Random Access Memory) — оперативная память для видеоизображений).
DLSS 3.0 была зарезервирована исключительно для карт серии RTX 40, но сообщество модераторов показало, что можно обойти ограничения NVIDIA, адаптировав генерацию кадров для более ранних графических процессоров RTX. Для этого использовался код FSR 3.0.
NVIDIA не была бы собой, если бы не сдалась, что ещё больше усложнило наименование. Последней была представлена версия DLSS 3.5, ориентированная на улучшение визуальных качеств трассировки лучей.
Для этой цели была введена методика реконструкции лучей, которая удаляет шум из изображения, созданного трассировкой лучей через нейронную сеть. Но не ждите значительного прироста производительности во время этого процесса, речь идёт лишь о визуальном аспекте.
DLSS 3.5 можно запустить на любой видеокарте RTX, включая первые модели 2018 года. Некоторое время назад было выпущено обновление DLSS 3.7.0 — набор обновлений, которые обеспечивают гораздо более чёткую графику, повышенную стабильность детализации, уменьшение ореолов и улучшенную временную стабильность по сравнению с DLSS 3.5.
Вы можете скачать его, а затем заменить файл nvngx_dlss.dll в каталоге игры.
AMD FidelityFX Super Resolution на практике
У AMD дела идут отлично в сегменте процессоров, но в случае с видеокартами «Красные» уже много лет гоняются в основном за NVIDIA, с большим опозданием реагируя на действия конкурента.
Вся эта революция в области трассировки лучей и DLSS подкинула много угля в топку подразделения видеокарт AMD, которое задыхалось. Запоздалым ответом на DLSS должна была стать технология FidelityFX Super Resolution, или сокращённо FSR.
Этот метод был представлен AMD в серии Radeon RX 6000. Проблема в том, что серия 6000, в отличие от карт NVIDIA RTX, не имеет ядер Tensor. Потому технология FSR не основана на машинном обучении и, как и NIS или RSR представляет метод пространственного масштабирования (апскейлинга).
Здесь вы можете спросить, в чём разница между RSR и FSR? RSR запускается вручную из драйвера, поэтому теоретически работает с любой игрой. Однако, чтобы использовать технологию, у нас должна быть видеокарта, серия Radeon 5000, 6000 или 7000. И не забывайте всегда запускать игру в полноэкранном режиме.
Если же мы запускаем в игре FSR, она работает практически с любой видеокартой, когда поддерживается стандарт Shader 5.0. FidelityFX Super Resolution совместима с новыми продуктами AMD и ископаемыми моделями карт, как RX 470 или R9 280X, которым уже более десяти лет.
Это не всё, потому что FSR также будет работать с видеокартами GeForce GTX 700, GTX 900, 1000 или даже более младшими RTX. И наконец, мы реализуем FSR в игровом движке и таким образом, в отличие от RSR, технология работает более точно.
Следуя примеру NVIDIA, FSR 1.0 и 2.0 скрывает инструменты масштабирования изображения. Однако обновление FSR 3.0, вышедшее в 2023 году, представляет собой метод генерации кадров, аналогичный DLSS 3.0. И опять же для его работы не требуются выделенные ядра на базе искусственного интеллекта.
Технологию AMD FSR по сглаживанию анимации можно запустить практически на любой видеокарте. Изначально генератор кадров здесь работает неразрывно с апскейлером.
Недавно «Красные» представили важное обновление FSR 3.1, которое включает значительные улучшения в апскейлинге и генераторе кадров. По данным AMD, качество изображения было улучшено с упором на повышение стабильности, уменьшение мерцания и остаточного изображения.
Долгожданной особенностью обновления FSR 3.1 также стало отделение генератора от апскейлинга. По сути, это позволяет использовать XeSS или DLSS совместно с генератором кадров FSR, что открывает новые возможности и даёт потенциально интересные результаты.
Выход Intel на рынок и презентация XeSS
Технологии динамического масштабирования с использованием ИИ стали чрезвычайно популярными.
DLSS, представленная NVIDIA, является явным лидером на рынке. FSR не использует ИИ, хотя AMD обещала, что представит выделенное ускорение ИИ. Скорее всего, что-то происходит в этой теме, но подробностей пока нет.
Тем временем Intel смело вошла в сегмент специализированных видеокарт, предложив лучшее из обоих миров от NVIDIA и AMD. Теоретически «Синие» могли бы адаптировать решение AMD, которое является полностью открытым, но было принято решение разработать собственный стандарт.
Это имеет смысл, поскольку благодаря ему Intel влияет на развитие собственного фирменного решения и будет использовать возможности предлагаемого оборудования посредством оптимизации. Это привело к появлению технологии Xe Super Sampling, известной также как XeSS.
Intel Xe Super Sampling (XeSS) в сочетании с архитектурой Intel Arc использует алгоритмы глубокого машинного обучения. Именно наличие блоков XMX (Xe Matrix Extensions) позволяет делать это.
Графический процессор визуализирует изображение в более низком разрешении, а затем обрабатывает его нейронной сетью, анализируя, среди прочего, векторы движения, отвечающие за чёткость картинки в динамических сценах.
В итоге изображение улучшается до более высокого разрешения с использованием ряда вспомогательных методов. Другими словами, XeSS ближе к NVIDIA DLSS 2, чем к FSR.
Однако, в отличие от NVIDIA, Intel, как и AMD, пошла по пути своего стандарта — хотя бы частично. Не вдаваясь в технические подробности, XeSS, основанную на ИИ, можно использовать не только на видеокартах Intel Arc 700, но и без блоков XMX. Технология успешно работает на системах Radeon и GeForce, что аналогично FSR.
Многое здесь зависит от самих создателей игр и от того, как они будут реализовывать стандарт Intel. Например, в Dying Light 2 Intel XeSS свободно работает с картами GeForce RTX, хотя владельцам AMD Radeon RX приходится обходиться без неё. Напротив, в Cyberpunk 2077 такой проблемы нет.
На момент написания статьи у XeSS ещё нет собственного генератора кадров, но он находится в разработке. Это решение должно появиться на рынке под названием Intel ExtraSS Frame Generation.
Оно будет основано на суперсэмплинге и экстраполяции кадров, тогда как, для сравнения, NVIDIA и AMD в своих аналогичных решениях используют интерполяцию. При этом предложение Intel — будет работать на видеокартах любого производителя.
Стоит ли использовать апскейлинг и какой
Сегодня методы масштабирования изображения в играх уже являются неотъемлемым элементом мира ПК. Они также медленно выходят на современные консоли. Я считаю DLSS и то, что инициировала, более важным вкладом, чем трассировка лучей и графическая революция, которую должна была принести.
Однако аргумент многих игроков заключается в том, что современные методы масштабирования делают создателей ленивыми и позволяют недорабатывать свои произведения. Честно говоря, неважно, есть или нет DLSS/FSR/XeSS — загаженные в плане оптимизации игры выпускались, есть и будут выходить на рынок.
Какой апскейлер стоит рекомендовать? DLSS — настолько зрелое решение, что его можно смело рекомендовать каждому пользователю видеокарт GeForce RTX. Изображение здесь также на высоком уровне, например, 4K, апскейлированный в качественном режиме с разрешения 1080p, сегодня может удивить своим качеством.
Без сомнения, это большое достижение. Благодаря ему пользователь может плавно переключиться на монитор с более высокими параметрами. Кроме того, видеокарта отображает графику с более низким разрешением и менее загружена, что приводит к снижению энергопотребления, температуры и шума.
Вам просто нужно иметь достаточно мощный процессор, который позволит воспользоваться потенциальным увеличением частоты кадров, если это вас больше всего привлекает.
Судя по FSR 3.1, создаётся впечатление, что AMD всегда делает два шага вперёд и один назад. Да, они значительно улучшились, но впереди ещё долгий путь. Тем не менее надо признать, что начиная с версии 1.0 было проделано немало работы. Тестируя GTX 1080 Ti с монитором 1440p, я играл с FSR 2.0 в Cyberpunk 2077, Robocop Rouge City, Horizon Forbiddent West и The Finals.
При анализе изображения с чисто технической точки зрения всегда есть к чему придраться. Однако, как только я сосредоточился на геймплее Cyberpunk, быстро забыл, что FSR включена. То же самое было с Robocop. В Horizon FSR уже проигрывает больше по сравнению с нативным решением, но играть всё равно можно. А игра The Finals здесь выглядела самой слабой.
Другими словами, если мы не можем позволить себе купить новую видеокарту, почему бы не продлить срок службы своего ПК с помощью FSR? Тем более что это ничего не стоит. Просто попробуйте, вполне возможно, что результат вас удивит.
На протяжении всей этой гонки Intel XeSS продолжает преследовать своих конкурентов. Если у вас есть система Arc, следует попробовать, на что она способна, потому что результаты будут удивительными. Последняя версия технологии уже близка к DLSS или даже на одном уровне с ней.
Однако при проверке XeSS с другими видеокартами результаты очень неоднозначные. Например, в The Finals с использованием карты серии GTX 10 качество изображения уступало FSR. Ещё одной проблемой предложения Intel было слабое или незначительное увеличение частоты кадров на картах серии GeForce или Radeon.
Используя версии 1.1 или 1.2, я испытал это в Cyberpunk 2077. Что касается качества изображения, результаты были неоднозначными. Опять же, в Cyberpunk XeSS резче, чем FSR, но в других играх её часто мучили артефакты, мерцание текстур и т. п.
Здесь важно отметить, что недавно представленная версия XeSS 1.3 устранила большинство неудобств, а также предложила прирост FPS. Вы можете скачать необходимый инструмент, чтобы протестировать его. Если хотите насладиться версией XeSS 1.3 в игре, которая изначально поддерживает XeSS, просто замените файл libxess.dll в папке с игрой.
Конечно, было бы лучше, если бы игра получила официальный патч от разработчиков для версии 1.3. Я провёл небольшой тест в Forbiddent West и Cyberpunk с использованием GTX 1080 Ti, и результаты превзошли ожидания. Сразу видны серьёзные улучшения в виде увеличения частоты кадров на несколько процентов и стабильности изображения.
В Horizon также исчезли раздражающие артефакты. К сожалению, при тестировании версии 1.3 с GTX 970 результат оказался плачевным, например, в Forbiddent West. В игре едва было 10 кадров в секунду, а изображение выглядело как каша. Поэтому не все старые графические процессоры могут рассчитывать на положительные результаты.
Тем не менее я бы оставил возможность масштабирования изображения в основном для мониторов с разрешением 1440p и выше. В 1080p результаты — это лотерея. Например, в Cyberpunk при использовании DLSS с разрешением 1920×1080 удалённые объекты выглядят почти одинаково.
Эта проблема ещё больше усугубляется после запуска генератора кадров. А FSR в «Ведьмаке 3» — это буквально мыльница. Давайте также помнить, что одна и та же технология в разных играх даёт разный результат. А именно в одной игре FSR, DLSS или XeSS выглядят хорошо, а в другой что-то может не работать.
Это связано с тем, что разработчики игр вручную реализуют эти решения с разной степенью успеха. Лишь недавно Microsoft выпустила первую пробную версию DirectSR — API, предназначенного для унификации, упрощения и, другими словами, стандартизации процесса реализации апскейлера.
Генераторы фреймов DLSS 3: благо или проклятие
Первая версия DLSS 3.0 бомбардировала глаза артефактами или остаточными изображениями, не говоря уже о системных задержках.
NVIDIA Reflex, рекомендованная для работы с DLSS 3.0, несколько облегчила последнюю проблему. Сегодня сглаживать изображения, предложенный NVIDIA, работает вполне корректно. Пройдёт некоторое время, прежде чем AMD или Intel догонят своего конкурента.
Однако, похоже, игроки изначально возмутились не из-за визуальных проблем, а из-за опасений по поводу физической кастрации видеокарт в пользу функций на базе ИИ. Более того, премьера RTX 4060 и 4060 Ti оставила неприятный привкус, частично подтвердив теорию заговора. При этом я не могу назвать генератор fps – апскейлером. Пишу так из-за его сильной корреляции с базой DLSS или FSR.
Проблема с генератором кадров связана с маркетингом. Прежде всего, его нельзя рассматривать как прирост производительности, как это было с DLSS 2.0 и аналогичными решениями от AMD и Intel. Это решение для более плавного изображения, создающее впечатление плавности и не более того.
Чтобы добиться нужного результата, компьютер должен сначала без посторонней помощи достичь стабильных 60 кадров, а затем добавить надстройку генератора, поддерживаемую апскейлером.
В случае с топовыми графическими системами это отличный способ преодолеть узкое место, когда центральный процессор ограничивает возможности графического процессора, и вы хотите, например, добиться более высокой частоты обновления монитора. Ценная вещь в определённых играх.
В этом случае генератор станет пресловутой вишенкой на торте. Однако из-за особенностей работы, генератор кадров не подходит для онлайн-игр, особенно там, где требуется точность и скорость отклика.
Давайте также помнить, что генератор не сможет волшебным образом увеличить производительность бюджетного графического процессора или старого ПК в целом, до уровня, сравнимого с современными игровыми компьютерами. Это также не способ превысить физические ограничения графической системы, позволяя выполнять больше, чем фактически может обработать графический процессор.
Например, при тестировании RTX 4060 и 4060 Ti 8 ГБ со старыми конфигурациями, результаты представляли собой синусоидальную волну. Из-за особенностей этих карт, особенно памяти, вы можете столкнуться с крайне неудовлетворительным сценарием.
Если копнуть глубже, то, когда дело касается генератора кадров, нужно учитывать и вертикальную синхронизацию (обе технологии не очень «нравятся» друг другу), а также ручную привязку FPS пользователем, например, к частоте обновления монитора. Проблема настолько сложна, что требует отдельной статьи, поэтому сейчас я лишь осветил отдельные вопросы.
Итог
Тема не исчерпана, так как я успел затронуть лишь некоторые вопросы. Было бы неплохо написать немного о масштабировании без потерь, но опять же приложение, доступное в Steam, заслуживает отдельного материала.
Возвращаясь к основной теме, в целом трассировка лучей никогда не была для меня элементом, который мог бы определять выбор видеокарты. Однако техника апскейлинга, особенно если вы хотите переключиться на монитор 1440p, вполне полезная. Поэтому я понимаю, что для некоторых наличие DLSS может иметь решающее значение при покупке карт серии RTX.
Однако у меня нет таких же чувств по поводу технологии генератора кадров. Интересное дополнение, но я бы скорее рассматривал как бонус, а не как средство от устаревшего оборудования или вообще от средней или плохой производительности графического процессора и центрального процессора.
Давайте также помнить, что «искусственные» кадры не возникают из воздуха и используют большую часть видеопамяти. У нас уже есть игры, которые легко поглощают 12 ГБ видеопамяти, а это означает дополнительный стресс для игроманов.
Внедрение ИИ в игровой мир не замедлилось, NVIDIA работает над версией 4.0 своего DLSS, в которой, как говорят, объём обязанностей по машинному обучению расширится. Что из этого получится, покажет время. Но идеи, предложенные «Зелёными», вызвали большее или меньшее оживление на довольно застывшем рынке видеокарт.
Благодаря этому компания AMD представила FSR, которая зачастую давала вторую жизнь системам из другой эпохи: RX 400, 500, RX5000, серии GTX 900, GTX 1000 и т. д. Intel тоже не сидит сложа руки. Потому, теперь всё в основном в руках разработчиков игр и того, как они будут реализовывать эти решения.
Эффекты удивительны, пример, Ghost of Tsushima, где изнутри игры можно одновременно запустить генератор кадров FSR в сочетании с масштабированием DLSS. И хотелось бы, чтобы таких идей было побольше.
В остатке хотелось бы узнать, используйте ли вы описанные мной технологии апскелинга, и какие? А если не используете, то почему? И вообще, с интересом почитал бы ваши мнения в комментариях...
Хотите первыми узнавать о Hi-Tech – ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на Telegram
А также читайте самые свежие обзоры на нашем сайте – TehnObzor.RU
