Co to jest NVIDIA DLSS? Jak działa?

Czym jest NVIDIA DLSS? Jak działa technika? Czy przynosi ona dodatkowe korzyści poza wzrostem wydajności w grach? Na jakich kartach graficznych ją aktywujesz? Czy potrzebujesz koniecznie GeForce’a RTX? Jakie gry obsługują DLSS? Wreszcie – czy jest czymś, co można określić prawdziwą rewolucją? Na te – i nie tylko na te – pytania znajdziesz odpowiedzi w tym zbiorze najważniejszych informacji o NVIDIA DLSS.

Czym jest NVIDIA DLSS?

DLSS jest akronimem od Deep Learning Super Sampling (superpróbkowanie oparte na głębokim uczeniu). Jest to technika skalowania czasowego, która wykorzystuje możliwości sieci neuronowych. Jest ona bardziej zaawansowana od tradycyjnych form tzw. upscalingu.

NVIDIA DLSS, które jest oparte na algorytmach sztucznej inteligencji (AI), zwiększa wydajność w grach, ale nie pozostaje bez wpływu na jakość obrazu.

Technika została stworzona głównie z myślą o współpracy z ray tracingiem, przynajmniej w początkowym stadium. Opcje graficzne oparte na działającym w czasie rzeczywistym śledzeniu promieni bardzo obciążają sprzęt, a co za tym idzie – „zieloni” musieli opracować rozwiązanie, które pozwoli korzystać z tej funkcji w grach. Obie techniki zresztą zostały zaprezentowane w grach wraz z premierą kart graficznych NVIDIA Turing (seria RTX 2000). 

Funkcja ta przydaje się jednak także w innych przypadkach. Wszak im wyższa rozdzielczość, tym większe obciążenie komputera i gorsza wydajność. NVIDIA DLSS może być, krótko mówiąc, remedium na te – i nie tylko na te – bolączki. W dodatku remedium, które nie musi przynieść zatrważających skutków ubocznych.

Integracja DLSS z popularnymi silnikami (Unreal Engine i Unity)

NVIDIA DLSS, by zaistnieć, musi być za to zaimplementowane w grze. Deweloperzy pracujący na Unreal Engine 4.26, 4.27 lub Unreal Engine 5 mogą skorzystać od lutego 2021 roku ze specjalnej i – co równie ważne – darmowej wtyczki. Dzięki niej twórcy mogą łatwiej i szybciej zaimplementować DLSS w grach opartych na silniku Epic Games. Technika firmy NVIDIA jest również od 2021 roku natywnie obsługiwana przez Unity Engine (wersja 2021.2 Beta lub nowsza).

DLSS i rdzenie Tensor

NVIDIA DLSS napędzane jest przez sprzętowe rdzenie Tensor znajdujące się w kartach graficznych z serii GeForce RTX. Są to wyspecjalizowane jednostki dedykowane obliczeniom związanym ze sztuczną inteligencją.

W kartach RTX 2000 są rdzenie Tensor drugiej generacji, a w RTX 3000 – trzeciej, która cechuje się nawet dwukrotnie wyższą przepustowością. Pierwszym układem z rdzeniami Tensor był akcelerator NVIDIA (Tesla) V100, oparty na architekturze Volta.

Jak działa NVIDIA DLSS?

Upscaling jest techniką daleką od doskonałości i powoduje liczne przekłamania w wyświetlanym obrazie, a finalny efekt odbiega zwykle bardzo wyraźnie od tego, który zapewnia natywna rozdzielczość. Z pomocą przychodzi NVIDIA z techniką DLSS. Jak ona działa?

mechanizm działania nvidia dlss 2.0
Źródło: NVIDIA

NVIDIA DLSS renderuje obraz w niższej rozdzielczości, a następnie przeskalowuje go do natywnej, czyli działa jak zwykła technika upskalowania. Robi jednak o wiele więcej. Największa różnica tkwi w tym, że technika „zielonych” wykorzystuje sieć neuronową, czerpiąc pełnymi garściami z dobrodziejstw głębokiego uczenia (ang. deep learning).

Inteligentne skalowanie DLSS – co oznacza?

NVIDIA wykorzystuje specjalną platformę NGX (ang. Neural Graphics Framework) – zajmuje się ona procesem szkolenia głębokiej sieci neuronowej (DNN), które opiera się na analizie tysięcy „idealnych” obrazów w bardzo wysokiej rozdzielczości (16K). Są one renderowane na superkomputerze przy 64 próbkach na piksel i w bardzo niskiej liczbie klatek.

Ponadto NVIDIA pokazuje sieci neuronowej obrazy o niskiej jakości bez antyaliasingu. Są one potem porównywane w czasie procesu szkolenia. Rezultat tego porównania trafia z powrotem do sieci SI, która wyciąga wnioski i uczy się, by osiągnąć punkt docelowy (wzór) i finalny efekt robił jeszcze lepsze wrażenie (zbliżył się do obrazu o wyższej szczegółowości).

architektura nvidia dlss 2.0
Źródło: NVIDIA

W praktyce oznacza to, że gra dzięki DLSS działa w wyższej liczbie fps przy zachowaniu – przynajmniej teoretycznie – poziomu grafiki zapewnionego przez natywną rozdzielczość. DLSS rekonstruuje obraz na podstawie nie tylko informacji uzyskanych z wcześniejszych klatek, ale też wektorów ruchu, które określają kierunek, w jakim poruszają się z klatki na klatkę przedstawione w scenie obiekty.

DLSS korzysta z tzw. autoenkodera splotowego (konwolucyjnego). Jest to specjalny typ sieci neuronowej, który określa piksel po pikselu, które krawędzie i kształty wymagają korekcji, a które nie. Podczas tego procesu dekoder wygładza i wyostrza te szczegóły, które zostały oznaczone jako istotne. Dokonuje tego na podstawie porównania klatek o niskiej i wysokiej rozdzielczości (odpowiednio aktualnej i ostatniej klatki).

Cała sztuczka w DLSS polega na inteligentnej rekonstrukcji obrazu, który jest wynikiem analizy, porównywania klatek i próby wiernego odtworzenia szczegółów lub nawet ich poprawienia przy pomocy algorytmów AI. Choć może trafniej należałoby to określić wypełnieniem detalami, których brakuje w obrazie o gorszej jakości. W końcu przy włączonym DLSS obraz jest renderowany w niższej rozdzielczości, która próbuje udawać natywną.

DLSS 2.0 vs DLSS 1.0 – największe różnice

Pierwotna wersja NVIDIA DLSS miała problemy wieku dziecięcego. Na wierzch szybko wyszły niedoskonałości tego rozwiązania. Była po prostu daleka od stanu, do którego gracze chcieli dążyć, generując obraz-mydło i liczne artefakty. Mimo wyraźnego wzrostu wydajności po aktywacji tej opcji trudno było przełknąć równie wyraźną utratę jakości obrazu.

Dodatkowym problemem DLSS pierwszej generacji był trudniejszy i wolniejszy proces implementacji. Oryginalna wersja wymagała bowiem ukończenia indywidualnego szkolenia SI dla każdej gry. W DLSS 2.0, które okazało się nie mniejszym przełomem niż wprowadzenie tej techniki na rynek kart graficznych i gier, ten problem zniknął. NVIDIA opracowała jeden model AI dla wszystkich tytułów. Postawienie na jedną, ogólną sieć neuronową przełożyło się na szybszą integrację DLSS z grami i ich silnikami.

Ponadto „zieloni” udoskonalili algorytmy sztucznej inteligencji i wykorzystali poprawione techniki czasowego sprzężenia zwrotnego, które sprawniej wyostrzają obraz. Dwukrotnie wydajniejsza sieć neuronowa pozwoliła w nowej iteracji uzyskać lepsze skalowanie (niezależnie od rozdzielczości) oraz wydajność. Zmiany widać nawet w detalach, na które nie zwraca się na pierwszy rzut oka szczególnej uwagi (np. w drobnych elementach otoczenia, takich jak barierki i fragmenty siatki ogrodzeniowej, czy w napisach).

zmiany w nvidia dlss 2.0
Źródło: NVIDIA

Nowsza wersja rozwiązania tchnęła nowe życie w DLSS, które zostało znacznie cieplej przyjęte przez branżowych specjalistów, deweloperów i graczy. Odbiór ma związek przede wszystkim z niższym spadkiem jakości obrazu albo wręcz jego brakiem. Co więcej, obraz ten – przynajmniej w trybach jakościowych – może nawet prezentować się lepiej niż w natywnej rozdzielczości z aktywnym AA (ang. antialiasing). Chapeau bas, NVIDIA. Jest to przemiana niczym w historiach o Kopciuszku czy brzydkim kaczątku.

DLSS 2.2 – co zmienia?

Wbrew pozorom nawet niewielka zmiana w numeracji może przynieść zauważalne korzyści, czego dobrym przykładem jest wydanie wersji 2.2. Została ona zaimplementowana po raz pierwszy w grze Rainbow Six: Siege, co pozytywnie przełożyło się na liczbę generowanych artefaktów i koniec końców jakość obrazu. A przecież NVIDIA nie powiedziała jeszcze ostatniego słowa. To wciąż początek drogi ku – tak, tak – rewolucji, która zachęciła konkurencję do podobnych działań (vide AMD FSR i Intel XeSS).

NVIDIA DLSS – tryby jakości w grach

NVIDIA DLSS jest dostępne w grach w kilku różnych ustawieniach jakości:

  • Ultra Performance (Ultra wydajność)
  • Performance (Wydajność)
  • Balanced (Zbalansowany)
  • Quality (Jakość)
  • Ultra Quality (Ultra jakość)
  • Auto (Automatyczny)

Czym różnią się poszczególne ustawienia DLSS?

Wymienione powyżej tryby NVIDIA DLSS są podane w kolejności od najbardziej do najmniej zwiększającego wydajność (z wyjątkiem Auto). Jak łatwo wywnioskować, tryby Performance i Ultra Perfomance dają największego kopa w liczbie fps, ale też najmocniej pogarszają obraz. Z kolei będące na skrajnym końcu opcje oferują mniejszy lub wręcz zerowy spadek jakości (w nielicznych przypadkach nawet poprawę), ale przy niższym wzroście wydajności.

Tryb Ultra Performance zalecany jest przez firmę NVIDIA jedynie do 8K. Nie stoi jednak nic na przeszkodzie, by aktywować go w innej rozdzielczości (spodziewaj się znacznego pogorszenia jakości obrazu). Opcja ta zresztą jest dostępna jedynie w wybranych tytułach, takich jak Metro Exodus Enhanced Edition czy RS: Siege.

porównanie grafiki w control między dlss 2.0, dlss 1.0 i wyłączoną opcją
Źródło: NVIDIA

Tryb zbalansowany jest najlepszym kompromisem pomiędzy wyglądem gry a jej wydajnością. Jeśli oczekujesz jak najmniejszego spadku jakości obrazu, wybierz opcję Quality albo Ultra Quality (ta druga jest dostępna w nielicznych grach). Tylko one zapewniają stosunkowo niewielki wpływ na jakość grafiki, choć wzrost liczby fps nie jest wówczas tak imponujący.

porównanie jakości obrazu między dlss 2.0 a dlss 1.0
Źródło: NVIDIA

Na odrębne omówienie zasługuje tryb automatyczny, który dostosowuje jakość obrazu optymalnie do danej rozdzielczości (Quality w 1440p lub niższej, Performance w 4K lub Ultra Performance w 8K).

NVIDIA DLSS – w jakiej rozdzielczości jest renderowana gra?

NVIDIA DLSS inteligentnie skaluje z niższej rozdzielczości, więc gdy włączasz tę opcję, gra nie działa w natywnej. Chcesz wiedzieć, w jakiej konkretnie jest renderowany obraz w grze? Poznaj szczegóły.

Rozdzielczość 8K

  • Tryb Jakość (Quality): 5461 x 2880 pikseli
  • Tryb Zbalansowany (Balanced): 4752 x 2506 pikseli
  • Tryb Wydajność (Performance): 4096 x 2160 pikseli
  • Tryb Ultra wydajność (Ultra Performance): 2731 x 1440 pikseli

Rozdzielczość 4K

  • Tryb Jakość (Quality): 2560 x 1440 pikseli
  • Tryb Zbalansowany (Balanced): 2227 x 1253 pikseli
  • Tryb Wydajność (Performance): 1920 x 1080 pikseli
  • Tryb Ultra wydajność (Ultra Performance): 1280 x 720 pikseli

Rozdzielczość 1440p

  • Tryb Jakość (Quality): 1707 x 960 pikseli
  • Tryb Zbalansowany (Balanced): 1485 x 835 pikseli
  • Tryb Wydajność (Performance): 1280 x 720 pikseli
  • Tryb Ultra wydajność (Ultra Performance): 853 x 480 pikseli

Rozdzielczość 1080p

  • Tryb Jakość (Quality): 1280 x 720 pikseli
  • Tryb Zbalansowany (Balanced): 1114 x 626 pikseli
  • Tryb Wydajność (Performance): 960 x 540 pikseli
  • Tryb Ultra wydajność (Ultra Performance): 640 x 360 pikseli

Rozdzielczość 720p

  • Tryb Jakość (Quality): 853 x 480 pikseli
  • Tryb Zbalansowany (Balanced): 742 x 418 pikseli
  • Tryb Wydajność (Performance): 640 x 360 pikseli
  • Tryb Ultra wydajność (Ultra Performance): 427 x 240 pikseli

Czy NVIDIA DLSS poprawia jakość grafiki?

Wśród społeczności wielu graczy panuje przeświadczenie, że NVIDIA DLSS zawsze wiąże się z pogorszeniem jakości obrazu w grach. Ale czy na pewno zawsze? Czy DLSS może poprawić grafikę? Tak, są chlubne wyjątki, do których zaliczają się chociażby Wolfenstein: Youngblood czy Rainbow Six: Siege. Jeszcze więcej jest gier, w których tylko pod niektórymi względami DLSS wypada lepiej niż natywna rozdzielczość. Jednak pozostała część szczegółów może prezentować się wciąż gorzej.

różnice w grafice control między dlss a natywnym 4k

W wielu grach aktywacja DLSS ma negatywny wpływ na wygląd, ale w części z nich wyświetlany obraz okazuje się porównywalny albo ubytek jest na tyle znikomy, że gracz zaczyna go tolerować. Rzecz jasna, poprawa lub niewielka utrata jakości obrazu dotyczy jedynie trybów jakościowych NVIDIA DLSS (Quality lub Ultra Quality).

W sporej części gier nadal jednak dochodzi do pogorszenia grafiki, podobnie jak w przypadku pozostałych trybów, takich jak Balanced czy Performance.

Miej na uwadze, że wpływ na wygląd jest w dużym stopniu zależny także od gry i tego, jak DLSS zostało zaimplementowane przez deweloperów. Nie bez znaczenia jest również rozdzielczość.

Jaki wzrost wydajności przynosi w grach NVIDIA DLSS?

Różnice w wydajności są zależne od modelu karty graficznej, wersji i trybu jakości DLSS. Największą poprawę w działaniu zauważysz w (Ultra) Performance, a najmniejszą w (Ultra) Quality. Różnice zazwyczaj sięgają maksymalnie kilkudziesięciu procent (40%, 50%, a co powiesz na nawet 70% i więcej?).

Wzrost liczby klatek na sekundę jest zależny również od gry, jej optymalizacji, ustawionej rozdzielczości oraz tego, jak dobrze producent zaimplementował technikę NVIDIA w swojej produkcji.

Jak włączyć DLSS w grach?

Aby aktywować funkcję NVIDIA DLSS w grach, musi być ona dostępna w danym tytule, a dodatkowo potrzebujesz odpowiedniej karty graficznej. Opcję włączysz w ustawieniach graficznych. Ponadto powinna pojawić się możliwość wyboru trybu jakości NVIDIA DLSS, przynajmniej dwóch lub trzech (m.in. Wydajność, Zrównoważony i Jakość).

O tym, w jakich grach i na jakich kartach graficznych zadziała NVIDIA DLSS, dowiesz się poniżej.

DLSS – jakie karty graficzne obsługują technikę NVIDIA?

Poznaj pełną listę kart graficznych obsługujących NVIDIA DLSS. Jest to zamknięty standard, więc z dobrodziejstw tej techniki nie skorzystają użytkownicy układów AMD i Intel. Oto wszystkie konsumenckie GPU, na których uruchomisz DLSS w grach:

GeForce RTX 2000

  • RTX 2060
  • RTX 2060 Super
  • RTX 2070
  • RTX 2070 Super
  • RTX 2080
  • RTX 2080 Ti

GeForce RTX 3000

  • RTX 3050 (laptop)
  • RTX 3050 Ti (laptop)
  • RTX 3060
  • RTX 3060 Ti
  • RTX 3070
  • RTX 3070 Ti
  • RTX 3080
  • RTX 3080 Ti
  • RTX 3090

Jakie gry obsługują NVIDIA DLSS?

Lista gier z obsługą techniki NVIDIA DLSS stale się powiększa. Obecnie w bibliotece znajduje się około 100 tytułów, w tym takie hity jak RDR 2, Cyberpunk 2077 czy Metro Exodus (Enhanced Edition), a wkrótce uzupełnią ją m.in. Dying Light 2 czy Diablo II: Resurrected

To, czy DLSS trafi do gry, jest zależne od producenta lub wydawcy. Niektóre tytuły obsługują tę technikę w dniu premiery, inne – nawet wiele miesięcy po wydaniu (wsparcie dodaje aktualizacja gry i nowa wersja sterownika do GPU).

  • Alan Wake Remastered
  • Amid Evil
  • Anatomy of Fear
  • Anthem
  • Apocalypse: 2.0 Edition
  • Aron’s Adventure
  • Back 4 Blood
  • Baldur’s Gate 3
  • Battlefield 2042
  • Battlefield V
  • Beyond Enemy Lines 2
  • Bodies of Water VR
  • Bright Memory
  • Call of Duty: Black Ops Cold War
  • Call of Duty: Modern Warfare
  • Call of Duty: Warzone
  • Chernobylite
  • Chivalry 2
  • ChronoTecture: The Eprologue
  • Cions of Vega
  • Control
  • Crsed: F.O.A.D
  • Crysis Remastered Trilogy
  • Cyberpunk 2077
  • Deathloop
  • Death Realm
  • Death Stranding
  • DeepStates VR
  • Deliver Us The Moon
  • Doom Eternal
  • Edge Of Eternity
  • Enlisted
  • Escape from Naraka
  • Everspace 2
  • Exit From
  • F1 2020
  • F1 2021
  • Fall Balance Ball
  • Faraday Protocol
  • Final Fantasy XV
  • FIST: Forged in Shadow Torch
  • Fortnite
  • Frozenheim
  • Ghostrunner
  • Helios
  • Höll Space 5D6
  • Iron Conflict
  • Into the Radius VR
  • Iron Conflict
  • Justice
  • Last Hope on Earth
  • LEGO Builder’s Journey
  • Loverowind
  • Marvel’s Avengers
  • Mechwarrior 5: Mercenaries
  • Metro Exodus i Metro Exodus Enhanced Edition
  • Minecraft with RTX
  • Monster Hunter: World
  • Moonlight Blade
  • Mortal Online 2
  • Mortal Shell
  • Mount & Blade II: Bannerlord
  • Myst
  • Naraka: Bladepoint
  • Necromunda: Hired Gun
  • Nine to Five
  • Nioh 2: The Complete Edition
  • No Man’s Sky
  • Outriders
  • Powerslide Legends
  • Pumpkin Jack
  • Qu Gian Qi Tan Online
  • Rainbow Six: Siege
  • Raze 2070
  • Ready or Not
  • Recall
  • Red Dead Online
  • Red Dead Redemption 2
  • Redout: Space Assault
  • Reficul 666
  • Rise of the Tomb Raider
  • Rust
  • Scavengers
  • Severed Steel
  • Shadow of the Tomb Raider
  • Soul Dossier
  • Supraland
  • Sword and Fairy 7
  • Swords of Legends Online
  • The Ascent
  • The Fabled Woods
  • The Medium
  • The Orville Interactive Fan Experience
  • The Persistence
  • The Riftbreaker: Prologue
  • To Hell With It
  • Twin Stones: The Journey of Bukka
  • Uncrashed: FPV Drone Simulator
  • Unknown Woods
  • Wakamarina Valley, New Zealand
  • War Thunder
  • Watch Dogs: Legion
  • Wolfenstein: Youngblood
  • Wrench
  • Xuan-Yuan Sword VII
  • Yag
  • Atomic Heart
  • Black Myth: Wukong
  • Boundary
  • Bright Memory: Infinite
  • Diablo 2: Resurrected
  • Dying: 1983
  • Dying Light 2
  • Five Nights at Freddy’s Security Breach
  • GRIT
  • Icarus: First Combat
  • Industria
  • JX Online 3
  • Loopmancer
  • Marvel’s Guardians of the Galaxy
  • Synced: Off-Planet
  • System Shock Remake (dostępne w demo)
  • Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2
  • Wiedźmin 3: Dziki Gon Edycja RTX (niepotwierdzona)

DLSS – przyszłość, która (coraz głośniej) puka do drzwi

NVIDIA DLSS to bez wątpienia kamień milowy w branży gier i jest określany przez ekspertów rewolucyjną techniką (jej potęga tkwi w głębokim uczeniu) i – patrząc na to, co wnosi – trudno się nie zgodzić. Już teraz są produkcje, które prezentują się podobnie jak w natywnej rozdzielczości, ale jednocześnie działają znacznie lepiej. Kto by nie chciał darmowej porcji fpsów przy jakości obrazu, w której nie odnotowano (prawie) żadnego uszczerbku?

nvidia dlss 2.0

DLSS stało się też niemalże nieodłącznym elementem gier wykorzystujących ray tracing (mogą one jednak egzystować niezależnie od siebie). To właśnie dzięki technice NVIDIA można cieszyć się zadowalającą płynnością animacji po włączeniu opcji opartych na śledzeniu promieni. Mam nadzieję, że tego typu rozwiązanie stanie się standardem w grach, bo jest to niezaprzeczalny argument przemawiający za zakupem obsługującej go karty graficznej.

Można jedynie ubolewać, że DLSS nie jest otwartym rozwiązaniem jak AMD FSR, by mogli z niego korzystać również posiadacze kart graficznych innych niż NVIDIA. A i liczba gier, która i tak regularnie się powiększa, byłaby jeszcze dłuższa. Nie można mieć najwyraźniej wszystkiego. Przyszłość jednak rysuje się nie tylko w zielonych barwach i cegiełkę dołoży Intel swoim XeSS, które również wykorzysta algorytmy sztucznej inteligencji i będzie bardziej otwartym standardem.

Niezależnie od tego, w jakim kierunku podąży DLSS czy konkurencyjne rozwiązania, inteligentne techniki rekonstrukcji obrazu – zwłaszcza w obliczu dalszego rozwoju ray tracingu – to nie tylko przyszłość, ale już teraźniejszość. Mile widziana teraźniejszość – dodam. Z niecierpliwością czekam na dalszy rozwój – ciągle jeszcze niedoskonałej – techniki NVIDIA DLSS, bo tkwi w niej ogromny potencjał, który aż drze się wniebogłosy, by go wykorzystać. Pozostaje wypatrywać, czy i w jakim stopniu zostanie on wykorzystany.

Źródło: NVIDIA, Eurogamer (Digital Foundry), Rock Paper Shotgun, Tom’s Hardware