Test NVIDIA Image Scaling. Jak zwiększyć wydajność w grach na GeForce?

Technika skalowania obrazu NVIDIA Image Scaling przeszła (nie)małą metamorfozę pod koniec 2021 roku. „Zieloni” nieco ją przypudrowali, w innym miejscu podrasowali – i co z tego wyszło? Czy warto zawracać sobie nią głowę? Jaki zysk w wydajności przynosi NVIDIA Image Scaling? A jaki ma wpływ na jakość grafiki w grach? Jak wypada na tle konkurencyjnego AMD RSR (Radeon Super Resolution)? Postaram się rozwiać wszelkie wątpliwości w teście NVIDIA Image Scaling (NIS).

NVIDIA Image Scaling w nowej odsłonie. Z czym konkuruje?

Gdy pierwszy raz sprawdziłem, co potrafi zdziałać pierwsza iteracja NVIDIA Image Scaling (czy raczej czego nie potrafi), stwierdziłem, że wolałbym odzobaczyć nieszczęście, jakie ujrzałem na ekranie swojego monitora. Pod koniec października 2019 roku, bo właśnie wtedy – przy okazji premiery karty GTX 1660 Super – weszło do życie dostępne z poziomu sterownika GPU skalowanie obrazu w grach. Było to (opcjonalne) uzupełnienie wcześniej zaimplementowanego wyostrzania.

W tamtym czasie jakiekolwiek skalowanie w grach (włącznie z DLSS 1.0) pozostawiało przykre wrażenie, a czasem wręcz trwały uraz. W ostatnich latach jednak doszło do takiego postępu, że fatalne skojarzenia z tego typu technikami odeszły w niebyt. To nie tylko zasługa DLSS 2.0 (i nowszych wersji), ale także FSR 2.0 i Intel XeSS, które zapowiada się lepiej niż dobrze.

nvidia image scaling

Obecnie jest tyle technik, że można wręcz pisać o przesycie. Do wyboru do koloru, ale od przybytku głowa nie (roz)boli. Przyjmuję więc z otwartymi ramionami kolejne rozwiązania, które pozwalają cieszyć się wyższą wydajnością, nawet jeśli odbywa się to (wyraźnie) kosztem jakości grafiki. W końcu nie można zjeść ciastka i mieć ciastko (no dobra, DLSS udowodniło, że jednak jest to możliwe…).

NVIDIA Image Scaling, w skrócie NIS, jest jednak (znacznie) bardziej uproszczoną formą upscalingu. Jest to bezpośrednia konkurencja AMD RSR – obie techniki działają bowiem na poziomie sterownika, odpowiednio na GeForce’ach oraz Radeonach. Nie wymagają implementacji bezpośrednio w silniku i grze. Po prostu włączasz NIS, obniżasz rozdzielczość w ustawieniach danej produkcji (pojawiają się nowe rozdzielczości, z których odbywa się upscaling do natywnej monitora) i możesz radować się z wyższej wydajności.

Proste, prawda? Jednak gdy zbadasz bliżej NVIDIA Image Scaling, dowiesz się, że nie pod każdym względem jest odpowiednikiem Radeon Super Resolution. Poznaj szczegóły i zobacz, jakie różnice w wydajności i grafice przynosi NIS.

NVIDIA Image Scaling to nieślubne dziecko RSR i FSR 1.0

NVIDIA Image Scaling to technika upskalowania przestrzennego, która opiera się na dwóch algorytmach: skalowaniu czteroetapowym (z sześciostopniowym filtrem) oraz wyostrzaniu, które tworzą magię jednocześnie (w ramach jednej ścieżki w przeciwieństwie do FSR 1.0). Mają one osiągnąć jeden efekt: uzyskać wyższą wydajność przy jakości obrazu imitującej rozdzielczość natywną. W tym procesie NVIDIA Image Scaling nie uwzględnia np. wektorów ruchu czy poprzednich klatek.

nvidia image scaling sdk

NIS działa jak RSR z poziomu sterownika (NVIDIA GeForce 496.76 WHQL lub nowszy), ale… nie musi. „Zieloni” udostępnili narzędzia SDK NVIDIA Image Scaling na platformie GitHub. Co to oznacza? Deweloperzy mogą wykorzystać je, by zaimplementować omawiany upscaling w swoich grach, tak jak zresztą dzieje się z FidelityFX Super Resolution czy DLSS. NIS jest więc jak nieślubne dziecko RSR i FSR 1.0.

Niesie to ze sobą spore korzyści, mimo użycia tych samych algorytmów. W takim przypadku NIS można zastosować nie na gotowym obrazie, lecz pozwala deweloperom umieścić algorytmy w potoku renderującym po antyaliasingu i mapowaniu tonalnym, a przed nałożeniem efektów w ramach procesu przetwarzania końcowego i wyrenderowaniem elementów interfejsu.

Co to zmienia? Takie rozwiązanie pozwala uniknąć pogorszenia jakości przynajmniej niektórych elementów graficznych. Nie wpływa negatywnie również na wygląd elementów interfejsu czy wyrazistość tekstu, tak jak ma to miejsce w przypadku techniki RSR czy NIS uruchamianym w panelu sterowania NVIDIA. Przeczytaj o tym więcej w teście upscalingu AMD:

Przy takim podejściu NIS zbliża się do FSR 1.0 – nie tylko pod względem mechaniki działania, ale także efektów końcowych, tj. wpływu na jakość obrazu w grach. Wyostrzenie zaszumionego obrazu może prowadzić do przekłamań. Dodanie szumu do obrazu (w ramach postprocessingu), który uprzednio wyostrzyły i upskalowały algorytmy, jest w stanie zamaskować – przynajmniej częściowo – te niedoskonałości. W takim scenariuszu pogorszenie ostatecznej jakości grafiki po skalowaniu może być nieco mniejsze.

Sprawdź również:

porównanie działania technik skalowania przestrzennego (nis) i czasowego (dlss)
Porównanie działania technik skalowania przestrzennego i czasowego z AI

To jednak tylko (w dużej mierze) teoria, bo NVIDIA Image Scaling jest zintegrowane tylko z pojedynczymi grami (np. Death Stranding). Jako że tytuły te należą do wyjątków, przetestowałem technikę wyłącznie w podstawowej formie. Ta stanowi więc w takiej postaci bezpośrednią konkurencję nie dla FSR 1.0, lecz dla RSR. Czas sprawdzić NIS w praniu!

Test wydajności NVIDIA Image Scaling

Testy przeprowadziłem na karcie graficznej MSI GeForce RTX 3070 Ti Gaming X Trio (sprawdź inne modele RTX 3070 Ti w x-komie). Wyniki wydajności zależą od rozdzielczości docelowej, detali, trybu jakości NIS, miejsca testowego w grze oraz sprzętu. Znaczenie ma nie tylko karta graficzna, ale także procesor. Im jest gorzej dopasowany, tym różnice w wydajności wraz ze zmniejszeniem trybu jakości NIS będą mniejsze. Jeśli na swoim komputerze nie zobaczysz żadnych różnic w wydajności między kilkoma ostatnimi ustawieniami NIS, oznacza to, że CPU stanowi wąskie gardło.

NIS oferuje kilka trybów jakości. Jak przekładają się one na rozdzielczość? Na potrzeby publikacji użyłem określeń charakterystycznych dla innych technik rekonstrukcji obrazu. Wszystkie testy wykonałem w 3440 x 1440 pikseli, która była skalowana z jednej z poniższych rozdzielczości w zależności od ustawienia:

  • NIS Ultra Quality (85%) – 2924 x 1224 pikseli
  • NIS Quality (77%) – 2646 x 1108 pikseli
  • NIS Balanced (67%) – 2293 x 960 pikseli
  • NIS Performance (59%) – 2024 x 847 pikseli
  • NIS Ultra Performance (50%) – 1720 x 720 pikseli

Test wydajności NIS w Metro Exodus

Test wydajności NIS w Cyberpunk 2077

Test wydajności NIS w Wiedźmin 3: Dziki Gon

NVIDIA Image Scaling. Porównanie graficzne w UWQHD

Każda technika skalowania ma wpływ na jakość obrazu. Nie inaczej jest w przypadku NVIDIA Image Scaling, która w nowej, poprawionej wersji osiąga rezultaty na miarę FSR 1.0 i RSR. Im niższy tryb jakości, tym większe pogorszenie ostrości i szczegółowości obrazu. Mogą pojawić się artefakty. Szczególnie w oczy rzucają się krawędzie obiektów, które są pozbawione detali albo migoczą.

W najniższych trybach NIS obraz dodatkowo zaczyna się rozmywać. Czasem sprawia wrażenie, jakby nałożono na niego delikatny efekt płótna. Nie wszystko jednak uchwycisz na statycznych obrazkach.

NIS przetestowałem w trzech grach: Metro Exodus Enhanced Edition (użyłem tylko odpowiedników FSR), Wiedźminie 3 (wszystkie tryby jakości NIS) i Cyberpunku 2077. W tej ostatniej sprawdziłem też – dla lepszego porównania – RSR.

Metro Exodus. Porównanie trybów jakości NIS

Wiedźmin 3: Dziki Gon. Porównanie trybów jakości NIS

Czy NVIDIA Image Scaling pogarsza grafikę w grach?

Co do wniosków – to generalnie w trybie 85% obraz jest zaskakująco dobry. Utrata ostrości i szczegółowości jest stosunkowo niewielka, a wydajność skacze znacznie w górę. Moim zdaniem w tym ustawieniu nie odstaje od tego, co potrafi FSR 1.0 przy dobrej implementacji.  

Podobnie prezentuje się ustawienie Quality, ale tutaj już widać wyraźny spadek jakości obrazu. Jest on jednak nadal akceptowalny (przynajmniej dla przeciętnego gracza). Utrata detali, wygląd krawędzi wypadają podobnie co w wyższym trybie, ale obraz zaczyna się rozmywać. Można to zniwelować algorytmem wyostrzania, ale używałbym go w granicach rozsądku (do czego wrócę w dalszej części testu).

W pozostałych trybach już niestety jakość grafiki zaczyna mocno odstawać. Tryb zbalansowany jest kompromisem między Quality i Performance, ale ma więcej negatywnych skutków tego drugiego trybu. Odradzam więc pozostałe trzy. Wzrost wydajności jest nieadekwatny do pogorszenia grafiki, a jak wiadomo – wszystko ma swoje granice. Można się godzić na stratę jakości, ale tylko do pewnego stopnia.

Pamiętaj też, że im niższa rozdzielczość, tym technika skalowania NVIDIA Image Scaling – czy jakakolwiek inna – zapewni gorsze efekty. Osobiście polecam stosować je, gdy grasz w rozdzielczościach powyżej 1080p. Przy Full HD najlepszym wyjściem jest DLSS 2.0+ i FSR 2.0 (wkrótce do tego grona powinno dołączyć Intel XeSS). W pozostałych rozwiązaniach ostatecznością jest użycie najwyższych możliwych trybów jakości – (Ultra) Quality.

Szczegółowość i ostrość obrazu są mniejsze w słabszej rozdzielczości, a im niższa rozdzielczość, tym naturalnie skalowany obraz jest renderowany w coraz niższej rozdzielczości. To z kolei przekłada się na gorsze efekty upscalingu. Myślę, że nie wymaga to rozwinięcia.

NVIDIA Image Scaling vs AMD Radeon Super Resolution. Porównanie jakości obrazu

Testy AMD Radeon Super Resolution w Cyberpunku 2077 wykonałem na karcie graficznej Radeon RX 6600 XT (jej nowszym odpowiednikiem jest RX 6650 XT). Natomiast, jak wspomniałem wcześniej, do NVIDIA Image Scaling musiałem użyć GeForce’a (RTX 3070 Ti). Nie porównałem bezpośrednio wydajności, bo jednak karty są z innego segmentu.

Jak wyostrzyć grę za pomocą NVIDIA Image Scaling?

NVIDIA Image Scaling to nie tylko algorytm upscalingu, ale także wyostrzania. Możesz obydwa aktywować jednocześnie albo tylko jedno z nich. „Zieloni” dają Ci pełną dowolność. 

Ustawienia pozwala na regulację od 0 do 100, gdzie zero to naturalnie brak jakiegokolwiek wyostrzenia, a 100 to zupełne tego przeciwieństwo. Domyślnie NIS ustawione jest na 50%, co określiłem bym jako „zbyt dużo”. Nadmierne wyostrzanie sprawia, że obraz staje się zbyt „surowy” i przerysowany. Efekt za bardzo rzuca się w oczy i paradoksalnie sprawia wrażenie mniej ostrego.

Z kolei brak wyostrzania – szczególnie w niższych trybach NIS – powoduje, że grafika staje się zbyt rozmyta. Odbiór jest jednak kwestią bardzo indywidualną. Musisz sam dobrać odpowiednią wartość w danej grze. Po swoich obserwacjach za optymalne ustawienie uważam poziom około 20%. Generalnie pobaw się suwakiem między 20-33%. Jeśli jednak stwierdzisz, że wolisz mocniejsze zaakcentowanie rysów, to możesz ustawić wartość 50-66% (raczej nie szedłbym powyżej tego zakresu).

Co ważne, dzięki specjalnej nakładce, którą wywołujesz skrótem klawiszowym, wyostrzanie obrazu możesz regulować bezpośrednio w grze w czasie rzeczywistym.

NIS a gry bez ekskluzywnego trybu pełnoekranowego

Teoretycznie NVIDIA Image Scaling działa wyłącznie w tych grach, które obsługują ekskluzywny tryb pełnoekranowy, tak jak zresztą AMD Radeon Super Resolution. W praktyce można łatwo to obejść. Wystarczy, że zmienisz rozdzielczość na pulpicie (w panelu sterowania NVIDIA).

Jeśli nie masz pewności, czy NIS działa, aktywuj w panelu sterowania sygnalizator, który poinformuje Cię o tym, że skalowanie działa. Napis NIS w grze powinien być wtedy zielony; gdy się nie wyświetla albo jest niebieski – to znaczy, że nie działa.

zmiana rozdzielczości nis w panelu sterowania nvidia

NVIDIA Image Scaling vs AMD Radeon Super Resolution. GeForce czy Radeon?

Wyniki wydajności oraz wpływ na grafikę są generalnie porównywalne do technik skalowania przestrzennego AMD – RSR i FSR 1.0. Trochę wyżej postawiłbym to ostatnie rozwiązanie, ale wyłącznie pod warunkiem, że zostało ono dobrze wdrożone w danej grze.

Niemniej jednak NIS potrafi nie odstawać od żadnej z tych technik, a wręcz przeciwnie – zaoferować czasem lepsze efekty. Nawet jeśli nie w całościowym ujęciu obrazu, to przynajmniej pod niektórymi względami. Do podobnych wniosków doszedłem w teście Radeon Super Resolution.

Mimo upływu pół roku nie ma prawie żadnych gier z bezpośrednio zaimplementowanym NIS, choć NVIDIA oferuje taką możliwość producentom. Ci najwidoczniej uznali, że nie jest to warte zachodu i lepiej w to miejsce postawić na DLSS (mimo że Image Scaling działoby także na innych kartach niż GeForce RTX) albo FSR.

W związku z tym, jeśli chcesz korzystać z NIS, przede wszystkim musisz mieć GeForce’a i aktywować opcję w sterownikach GPU.

NIS czy RSR? Która technika lepsza do gier?

Wygranymi tego wyścigu są przede wszystkim gracze, którzy mają szeroki wybór technik skalowania obrazu w grach. W bezpośrednim porównaniu nieco lepiej wypada NVIDIA Image Scaling niż RSR – rozwiązanie „zielonych” zbliża się do poziomu FSR 1.0, które generalnie również prezentuje się nieco korzystniej niż Radeon Super Resolution.

porównanie graficzne różnych technik skalowania obrazu w grach

Różnice pomiędzy tymi technikami skalowania przestrzennego nie są jednak drastyczne i mają te same wady. Widać wyraźną utratę drobnych detali w scenie, a im niższy tryb jakości (i/lub rozdzielczość natywna), tym jest ona mocniej odczuwalna. Pojawia się też migotanie krawędzi podczas ruchu (ang. shimmering), co jest skutkiem ubocznym skalowania przestrzennego.

NIS w swojej podstawowej postaci wpływa również na HUD i efekty przetwarzania końcowego, co stawia to rozwiązanie nieco niżej niż FSR 1.0, a na równi z RSR. Pod względem przyrostów wydajności też nie ma między nimi dużych różnic (NIS za to poprawia mocniej fps niż DLSS). Żadna z porównywanych technik nie powinna decydować o wyborze GeForce’a lub Radeona – przynajmniej jeśli chodzi o wpływ na jakość obrazu i liczbę fps.

Gdy gry obsługują FSR (1.0 lub 2.0) albo DLSS, wybór jest oczywisty. W pozostałych przypadkach aktywujesz opcję zgodnie z posiadaną kartą graficzną. I żaden użytkownik nie powinien czuć się gorszy, bo zarówno NIS, jak i RSR mają podobny wpływ na grafikę i wydajność. Obie techniki skalowania nie są doskonałe, ale w wyższych trybach jakości oferują podobny i – co ważniejsze – akceptowalny spadek jakości obrazu.

NVIDIA Image Scaling ma jedną przewagę nad Radeon Super Resolution. Otóż technika jest obsługiwana przez większą liczbę GPU. Natomiast w przypadku RSR lista kart graficznych ogranicza się wyłącznie do Radeonów RX 5000 i RX 6000. Ma to niebagatelne znaczenie dla użytkowników starszych układów (GTX 900, czyli od Maxwell wzwyż).

Gdy korzystasz z nowszych GPU i ten atut nie odgrywa żadnej roli, NIS sprawdza się w grach podobnie jak RSR i FSR 1.0 oraz tym samym wzbogaca listę dostępnych opcji skalowania obrazu. Koniec końców im wybór jest szerszy, tym korzyści są większe, a najważniejsze jest to, że zyskują na tym gracze.

Przeczytaj też: