NVIDIA DLSS czy AMD Fidelity FX Super Resolution - rewolucja, której nie można lekceważyć

Świat technologii komputerowych nieustannie nas zaskakuje. Nieprawdopodobne możliwości najnowszych układów, znakomite umiejętności inżynierów i deweloperów oraz nieustanny rozwój narzędzi dostarcza ogrom potencjalnych technik, które można wykorzystać celem poprawy wydajności czy jakości grafiki. Dzisiaj nawet gracze konsolowi zyskają dzięki niektórym rozwiązaniom. Jeśli jeszcze nie słyszeliście o DLSS czy FidelityFX Super Resolution - zapraszam do lektury.

Na rynku kart graficznych, w tym momencie, walczą ze sobą dwie gigantyczne firmy. Z jednej strony mamy NVIDIA, zielony pluton pełen nowatorskich pomysłów, od lat dostępny w tandemie z komputerami PC i procesorami Intela. Z drugiej strony dzielnie walczy i rozrasta się AMD - czerwony bastion rebeliantów, odmieniający szaroburą rzeczywistość. Jedna i druga firma konkurują ze sobą, mają swoje technologie, swoje zespoły inżynierów i swoje pomysły na rozwój technik renderowania grafiki. To właśnie tym zajmiemy się w niniejszym artykule. Chciałbym Wam przedstawić, czym tak naprawdę są NVIDIA DLSS oraz AMD FidelityFX Super Resolution (w skrócie FSR) i jak znaczące zmiany wprowadzą do naszego postrzegania natywnej rozdzielczości. 

Walczmy o teraflopy, bo dzięki nim dostaniemy natywne 4K

Jeszcze przed premierą konsol poprzedniej generacji mieliśmy bardzo intensywną walkę pomiędzy fanbojami obozów Sony czy Microsoftu, którzy rywalizowali ze sobą na tzw. teraflopy. Jedni i drudzy przekrzykiwali się, jak to PS4 miało 1,8 TFLOPSa, a przestarzały Xbox One tylko 1,3, co sugerowało oczywiście znacznie więcej możliwości po stronie sprzętu Sony. Gdy po upływie 7 lat wreszcie doczekaliśmy się następców na półkach sklepowych, dyskusja rozgorzała raz jeszcze, tym razem ze zdwojoną siłą.

W końcu XSX oferuje aż 12 TFLOPSów, a PS5 "zaledwie" 10,28, co znacząco wpłynie na oprawę graficzną wydawanych gier i jednoznacznie dowiedzie, że Xbox Series X jest mocniejszy, prawda? No... niekoniecznie. Owszem, więcej mocy to także więcej możliwości, ale zbliża się czas, gdy nie będziemy już wykłócać się o rozdzielczość natywną, bo ta we współczesnej formie, prawdopodobnie bezpowrotnie zniknie. Zostanie zastąpiona przez NVIDIA DLSS czy AMD FSR i nikt z nas nie zdoła tego nawet zauważyć. Osobiście bardzo cieszę się z takiego obrotu spraw, ale żebyście wiedzieli o co chodzi, przejdźmy do omówienia, czym są wspomniane powyżej techniki renderowania obrazu.

Działanie tych dwóch technologii polega w gruncie rzeczy na tym samym. Obraz w danej grze renderowany jest domyślnie w niższej rozdzielczości, a następnie skalowany do wartości docelowej. Oznacza to, że odpalając jakąś produkcję w 4K, tak naprawdę działa ona w 1440p lub jeszcze niżej, w zależności od wybranego profilu. Dzisiaj DLSS (czyli Deep Learning Super Sampling) jest już tak dopracowany, że możemy określić odpowiadający nam preset, wybierając pomiędzy jakością, wydajnością, a optymalnym balansem. To bardzo użyteczne rozwiązanie, dostosowane do mocy naszego sprzętu komputerowego. Co szczególnie istotne, skalowanie jest praktycznie nieinwazyjne, niemal niewidoczne dla gracza, a efekty często wywalają z kapci. 

NVIDIA chwali się nawet, że jakość i ostrość obrazu, dzięki zastosowaniu mechanizmów głębokiego uczenia, przewyższa czasem to, co dostaniemy przy rozdzielczości natywnej. Cała technologia opiera się zresztą na sztucznej inteligencji. Uczy się ona wyglądu i rozmieszczenia pikseli w danej produkcji, próbując zrozumieć, jakimi elementami wypełnić "puste" miejsca, gdy rozdzielczość ulegnie obniżeniu. Pamiętajmy, że podczas wyświetlania obrazu w 1080p, karta graficzna musi wyrenderować 2,07 mln pikseli, ale już po przełączeniu na 4K, tych pikseli jest blisko 8,2 mln. DLSS czy AMD FSR, w dużym uproszczeniu, musi zatem wiedzieć, w jaki sposób wyświetlić brakujące 6 mln punkcików. W sieci znajdziecie wiele przeróżnych przykładów, jak to dokładnie działa i jak spektakularne można osiągnąć efekty. 

W przypadku NVIDIA, takich tytułów wspierających DLSS jest obecnie ponad 60, a na horyzoncie majaczą już kolejne. Jedną z ostatnich produkcji, która otrzymała wsparcie tej rewolucyjnej techniki jest wielokrotnie nagradzany Doom Eternal. O ile dla graczy PC nie jest to już taka nowość, bo posiadacze układów graficznych z serii RTX mogą korzystać z DLSS od kilkunastu miesięcy, o tyle AMD FSR zadebiutuje lada moment na konsolach i może wprowadzić absolutną rewolucję pod względem oszczędności mocy obliczeniowych. Jedna i druga technika renderowania obrazu, przy zerowej lub absolutnie minimalnej utracie jakości, oferuje wzrost wydajności nawet o kilkadziesiąt procent. Często na PC możemy zauważyć, że odpalając ray-tracing i DLSS, zyskujemy 40 czy nawet 50 klatek na sekundę. Jakość obrazu jest przy tym dosłownie identyczna i nie sposób wychwycić jakichkolwiek różnic. 

Czy to kompletnie odmieni postrzeganie rozdzielczości natywnej na konsolach? 

Dzisiaj są jeszcze fani, którzy zwracają na to szczególną uwagę. Czy dana produkcja uruchamia się w natywnej rozdzielczości 4K? A jeśli nie, to czy 1440p skalowane do 4K faktycznie aż tak widać na ekranie dużego telewizora? Osobiście nie dostrzegam jakiegoś większego rozmycia, gdy koncentruje się na zabawie, ale przy 1080p jestem już w stanie wychwycić, że ostrość obrazu mocno kuleje. Łatwo i szybko przyzwyczajamy się do dobrego. Właśnie dlatego tak doceniam olbrzymi wysiłek włożony w prace nad powstaniem techniki AMD FSR. Czerwoni chcieli mieć swoją odpowiedź na NVIDIA DLSS i wydaje się, że dostarczyli w końcu na rynek technologię, która ma szansę równie spektakularnie odmienić postrzeganie renderowania obrazu w natywnej rozdzielczości. 

Przedstawione przez firmę rezultaty wydają się niesamowicie atrakcyjne, ale testy jasno wskazują, że AMD musi jeszcze trochę nad swoją technologią popracować, szczególnie w kontekście ostrości obrazu w ruchu, czy podczas wyświetlania dynamicznych scen. Nie zmienia to faktu, że w przykładowym Godfall na PC, w rozdzielczości 4K z włączonym ray-tracingiem, komputer z kartą graficzną RX 6800 XT generuje średnio ~50 klatek na sekundę. Już przy wykorzystaniu najbardziej obciążającego trybu FSR, zyskujemy prawie 30 klatek przy blisko zerowym spadku ostrości obrazu. A gdybyśmy skorzystali z trybu wydajności, który zauważalnie rozmywa obraz (renderuje go w bardzo niskiej rozdzielczości), to wtedy zamiast 50 klatek mamy już blisko 150. Przeskok jest oszałamiający.

Wyobraźmy sobie teraz, jak może to zadziałać na konsolach - tam ograniczamy się praktycznie do dwóch przedziałów - 30 lub 60 FPS. Niektórzy deweloperzy mają ambicje, by wprowadzić 120 FPS kosztem rozdzielczości i liczby detali. Właśnie FSR powinno znacznie rozszerzyć wachlarz dostępnych możliwości. Załóżmy, czysto teoretycznie, że twórcy Perfect Dark na XSX celują w 60 klatek na sekundę, ale obecnie muszą pójść na kompromis pomiędzy rozdzielczością, a szczegółowością. Gra, czysto teoretycznie, działa w ~40 FPS. Dzięki umiejętnemu wykorzystaniu FSR nie trzeba już kombinować z niskimi detalami. Można wykrzesać jeszcze więcej, bo nagle, nawet w tym pierwszym trybie, zyskujemy ok. 25-30 klatek na sekundę więcej, co pozwala bez problemów osiągnąć betonowe 60 klatek na sekundę, a nadmiar mocy przerzucić na inne elementy. 

Jestem bardzo podekscytowany możliwościami, jakie niosą ze sobą wspomniane powyżej technologie. W przypadku wykorzystania niesamowicie zasobożernego ray-tracingu, taki DLSS czy AMD FSR są dosłownie zbawienne. W przeciwnym wypadku czekalibyśmy jeszcze długo na odpowiednio wydajne karty graficzne, a na konsolach trudno byłoby nam zobaczyć kiedyś bardziej spektakularne efekty. To właśnie FSR może wpłynąć na ewentualną premierę modeli PRO, bo technika dostępna będzie na PS5 i na Xbox Series X/S. A jeśli te konsole za rok czy dwa lata będą stale dostawać jeszcze ładniejsze produkcje i dawać radę, to czy Sony lub Microsoft zdecydują się na wprowadzenie mocniejszych wariantów? Zapraszam do dyskusji w komentarzach!