DLSS 3 tylko dla GeForce RTX 4000. Co to i jak działa?

DLSS 3 bez tajemnic. Jeszcze większa rewolucja, ale tylko dla wybrańców

DLSS 3 to kolejna, trzecia już generacja autorskiej techniki rekonstrukcji obrazu firmy NVIDIA. Skrót ten oznacza Deep Learning Super Sampling, czyli superpróbkowanie oparte na głębokim uczeniu. Jest więc to upscaling, czyli forma skalowania obrazu w grach, która wspomagana jest przez sieć neuronową. Dzięki wsparciu algorytmów sztucznej inteligencji (SI) jest w stanie mocniej poprawić jakość odwzorowanego obrazu, który został za pomocą DLSS przeskalowany z niższej rozdzielczości do wyższej (natywnej).

Przeczytaj również: DLSS 3.5 nie tylko dla kart GeForce RTX 4000. Lepsza grafika i wyższa wydajność w grach z ray tracingiem

Co to jest NVIDIA DLSS? Jak działa?

To, krótko mówiąc, magiczna sztuczka, która ma sprawić, że niższa rozdzielczość, którą renderuje karta graficzna, nie wygląda na niższą, tylko generuje obraz porównywalny do tego, który zapewnia rozdzielczość natywna Twojego wyświetlacza. W DLSS 2.0+ jest wręcz bliźniaczo podobna, nieco gorsza lub nawet lepsza, co także zależy od trybu jakości techniki. W przypadku DLSS 3 oczekiwania są jeszcze wyższe – w kontekście wpływu nie tylko na wygląd gry, ale także na jej wydajność.

Nie bez powodu. DLSS 3 łączy tradycyjne DLSS, funkcję DLSS Frame Generation i technikę zmniejszającą opóźnienia w grach NVIDIA Reflex oraz wykorzystuje sprzętowe możliwości kart graficznych GeForce RTX 4000. Po to, by osiągnąć to, co nie było wcześniej możliwe do osiągnięcia, przynosząc nawet 4-krotny wzrost wydajności w grach.

Czym DLSS 3 różni się od DLSS 2.0? Czy działa inaczej?

Jak bardzo DLSS 3 różni się od poprzednich iteracji DLSS? Nowa, jeszcze bardziej rewolucyjna wersja techniki jest w stanie renderować pełną klatkę od samego początku, a nie tylko wybrane piksele, jak w przypadku DLSS 2.0. Efekt widoczny w grze przy użyciu starszej iteracji DLSS był wynikiem analizy poprzedniej klatki (o wysokiej rozdzielczości) z danymi wektorów ruchu i aktualnej klatki (o niskiej rozdzielczości).

DLSS 3 bierze pod uwagę nie tylko bieżącą i poprzednią klatkę oraz dane z silnika gry (bufor głębi i wektory ruchu do śledzenia ruchu geometrii w danej scenie), ale także pole przepływu optycznego. Jest to możliwe dzięki napędzaj przez AI sieci Frame Generation, które opiera się na specjalnym akceleratorze przepływu optycznego (OFA) i pozwala na generowanie zupełnie nowych klatek.

Wpływ na jakość obrazu

DLSS 3 nie jest już napędzane wyłącznie rdzeniami Tensor (tym razem czwartej generacji, które cechują się nawet 5-krotnie wyższą mocą), ale także akceleratorem sprzętowym Optical Flow, którego usprawniona wersja znajduje się w układach graficznych NVIDIA Lovelace.

Zajmuje się on analizą dwóch sekwencyjnych obrazów z gry i na tej podstawie określa kierunek i prędkość, z jaką poruszają się piksele z jednej klatki do drugiej. Ponadto jest w stanie wychwycić informacje na poziomie pikseli. Oblicza dane dla takich elementów, jak odbicia, cząsteczki, cienie czy oświetlenie, które nie są uwzględnianie przez wektory ruchu silnika gry.

Na podstawie dostarczonych przez akcelerator przepływu optycznego danych sieć DLSS Frame Generation, którą wykorzystuje DLSS 3, jest w stanie wygenerować dodatkowe klatki oraz zrekonstruować geometrię i wszelkie efekty graficzne z dużą większą precyzją niż w przypadku zwykłego DLSS. W przypadku bazowania wyłącznie na wektorach ruchu silnika gry, jak to robi DLSS 2.0, obraz byłby przepełniony wizualnymi anomaliami, które DLSS 3 niweluje.

Wpływ na wydajność

Grafika grafiką, a co z wydajnością? Skąd te różnice? DLSS 3 rekonstruuje ¾ pierwszej klatki, natomiast drugą klatkę już w całości przy pomocy wspomnianego DLSS Frame Generation. Odwzorowanie prawie wszystkich wyświetlanych pikseli za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji wpływa znacząco na wzrost wydajności gry.

Jakby tego było mało, DLSS Frame Generation zachodzi na etapie postprocesowym, dzięki czemu DLSS 3 potrafi zdziałać wydajnościowe cuda nawet wtedy, gdy wąskim gardłem jest procesor. To w przypadku DLSS 2.0 nie było możliwe, przez co w scenariuszach limitowanych przez procesor mogłeś nie zauważyć zbytnio wzrostu wydajności w grze. Tym razem ma być inaczej. Idealnym przykładem takiej gry jest Microsoft Flight Simulator, które mocno polega na mocy CPU. Mimo to DLSS 3 potrafi zwiększyć liczbę klatek na sekundę nawet ponad 2-krotnie.

O takim wzroście możesz pomarzyć w przypadku DLSS 2.0. Brawo! Jest to naprawdę ogromna zmiana. Wreszcie doczekałem się końca ograniczeń związanych z CPU w przypadku aktywacji DLSS. Więcej różnic w wydajności po aktywacji DLSS 3 możesz zobaczyć na oficjalny wykresie firmy NVIDIA:

Wisienką na torcie jest integracja DLSS z techniką NVIDIA Reflex, która synchronizuje procesor graficzny i CPU. Oznacza to, że aktywując nową technikę rekonstrukcji obrazu, zmniejszasz także nawet 2-krotnie opóźnienia systemowe.

DLSS 3 a opóźnienia i artefakty. Nawet 5 razy wyższa wydajność, ale jakim kosztem?

Zespół Digital Foundry z brytyjskiego serwisu Eurogamer przetestował DLSS 3 w m.in. Spider-Man Remastered i Cyberpunku 2077. Wzrostowi wydajności nie da się zaprzeczyć – w zależności od gry i sytuacji wzrost może być (niemal) dwukrotny, ale może być też trzy-, cztero-, a nawet pięciokrotny. Co więcej, DLSS 3 potrafi zwiększyć znacząco wydajność tam, gdzie DLSS 2.0+ zbytnio nie może, czyli w miejscach procesorowych (limitowanych przez CPU).

Generowanie dodatkowych klatek przez akcelerator OFA wiąże się jednak z dość poważnymi niedogodnościami, których nie uświadczysz w DLSS 2.0. Największe obawy dotyczyły jakości obrazu oraz opóźnień. I, jak potwierdza test Digital Foundry, są one niebezpodstawne.

DLSS 3 zwiększa input lag – prawda czy fałsz?

Można było się domyślić, że dodatkowe klatki przełożą się na zwiększenie opóźnień podczas rozgrywki. Nie bez kozery NVIDIA sparowała DLSS 3 z Reflex, które niweluje wzrost input laga. Digital Foundry porównało opóźnienia w kilku grach i wyniki są zadowalające.

input lag dlss 3 w cyberpunk — Źródło: Eurogamer (Digital Foundry)

input lag dlss 3 w spider-man — Źródło: Eurogamer (Digital Foundry)

input lag dlss 3 w portal rtx — Źródło: Eurogamer (Digital Foundry)

W Cyberpunku 2077 i Spider-Manie są one faktycznie wyższe niż po aktywacji DLSS 2.0, ale nieco ponad 50 ms to wciąż dobry wynik, lepszy niż ten, który cechuje natywną rozdzielczość. Co więcej, przykład Portala RTX udowodnił, że równie dobrze różnice między input lagiem DLSS 2 i DLSS 3 mogą się zatrzeć.

DLSS 3 powoduje przekłamania obrazu – prawda czy fałsz?

Niestety, to wygląda w tej chwili na największy problem nowej wersji DLSS. Klatki generowane przez algorytmy sztucznej inteligencji powodują znaczące artefakty, zwłaszcza w mocno dynamicznych scenach. Ale w porównaniu do podobnych technik DLSS 3, które generuje wszystko w czasie rzeczywistym, i tak wypada znacznie lepiej pod tym względem dzięki integracji z grą.

Na pocieszenie dodam, że ta dodatkowa klatka pojawia się na ekranie dosłownie na milisekundy, co podczas normalnej rozgrywki może być niezwykle trudne do wychwycenia. Przekłamania występują także przy generowaniu elementów HUD-a (interfejsu), ale NVIDIA już nad tym pracuje i podkreśla, że to wciąż przedpremierowa wersja DLSS 3, więc jest szansa, że uda się to poprawić do oficjalnego debiutu.

Pragnę zwrócić uwagę, że to dopiero początek DLSS 3 i NVIDIA będzie starać się zniwelować wszelkie skutki uboczne. Pierwsze DLSS również na starcie było dalekie od jakości, jaką teraz oferuje DLSS 2.0+. Można też śmiało założyć, że akcelerator przepływu optycznego także będzie udoskonalany w kolejnych generacjach kart graficznych GeForce RTX, żeby mógł on zapewniać coraz lepsze efekty (tak pod względem wydajności, jak i oprawy wizualnej).

Czy DLSS 3 wymaga karty graficznej GeForce RTX 4000?

Niestety, tak – do uruchomienia DLSS 3 w grach musisz mieć najnowszą kartę graficzną NVIDIA z serii GeForce RTX 4000. Ma to związek ze zmianami sposobu działania nowej wersji techniki. Korzysta ona nie tylko z nowych rozwiązań software’owych, ale także ze zmian hardware’owych, które NVIDIA wprowadziła wyłącznie z układach graficznych Lovelace.

Mimo że serie RTX 2000 i 3000 są również wyposażone w akcelerator OFA, to został on znacząco ulepszony w kartach Lovelace. W związku z czym na układach Turing i Ampere DLSS 3 nie tylko nie przyniosłoby korzyści, ale wręcz wywołałoby odwrotny efekt. Mianowicie: zwiększyłoby opóźnienia, nie dodałoby więcej klatek, a jakość obrazu pozostawiłaby wiele do życzenia.

Jednak i posiadacze starszych RTX-ów zyskują coś w grach z DLSS 3. DLSS 2.0 aktywuje się razem z NVIDIA Reflex, co wpłynie korzystnie na opóźnienia w grach. Dobre i to. NVIDIA nie wyklucza, że w przyszłości lepiej zoptymalizuje model AI i wprowadzi kolejne innowacje związane z przepływem optycznym, by użytkownicy kart RTX 2000 i 3000 mogli korzystać w większym stopniu z nowych możliwości DLSS 3.

Pełna lista gier i aplikacji z DLSS 3

Nowa wersja techniki pojawi się nie tylko w nadchodzących grach, takich jak A Plague Tale: Requiem, Atomic Heart, STALKER 2 czy Hogwarts Legacy, ale także w Dying Light 2, Cyberpunku 2077, Wiedźminie 3 czy Hitmanie 3.

Jakie gry obsługują DLSS 3?

Jakie gry obsłużą DLSS?

Poznaj aktualną listę gier z DLSS 3:

Pełna lista gier i aplikacji z DLSS. Poznaj je wszystkie

Kiedy premiera DLSS 3?

DLSS 3 zadebiutuje dokładnie tego samego dnia co RTX 4090, czyli pierwsza karta graficzna z nowej rodziny Lovelace. Stanie się to już 12 października 2022 roku. DLSS 3 zawitało do pierwszych gier w podobnym czasie – 11 października trafiło do battle royale Super People, a dzień później do Loopmancer i Spider-Man Remastered.

Kolejne tytuły, które przyniosą obsługę nowej wersji techniki skalowania NVIDIA, pojawią się jeszcze w październiku (np. 17 października w Microsoft Flight Simulator). Do końca roku powinny pojawić się stosowne aktualizacje do A Plague Tale: Requiem, Wiedźmina 3 (next-genowej wersji) i Cyberpunka 2077.

Źródło: NVIDIA, Eurogamer (Digital Foundry)

Poczytaj więcej o nowych kartach RTX 4000:

Poznaj także inne techniki skalowania obrazu w grach: