W jaki sposób NVIDIA DLSS wpływa na odbiór i działanie gier? Czy technika jest skuteczna na słabszych GPU?

Techniki skalowania obrazu na stałe zadomowiły się już na komputerach. Niewątpliwie najpopularniejszym, ale też i najdłużej rozwijanym rozwiązaniem jest NVIDIA DLSS, czyli Deep Learning Super Sampling bazujący na algorytmach sztucznej inteligencji. Jak to działa i dlaczego ta technika jest tak istotna nie tylko dla graczy, ale również dla twórców i profesjonalistów? Jak działa w połączeniu z nieco słabszymi kartami graficznymi? Chcemy odpowiedzieć na wszystkie te pytania.

Materiał powstał przy współpracy z firmą NVIDIA. 

Technika skalowania obrazu NVIDIA DLSS wykorzystująca algorytmy głębokiego uczenia potrafi skutecznie podnosić rozdzielczość obrazu w czasie rzeczywistym. Głównym zadaniem tej technologii jest umożliwienie renderowania gry w niższej rozdzielczości bazowej, a następnie skalowanie jej do rozdzielczości wyjściowej (np. 4K) z wykorzystaniem sztucznej inteligencji, by kosztem zerowej utraty jakości obrazu, znacząco zwiększyć wydajność. Więcej o NVIDIA DLSS, w tym dokładnym działaniu tej techniki, pisaliśmy tutaj. Sprawdźcie też koniecznie, jak najnowsza wersja, czyli DLSS 3.5 sprawdza się w przypadku tytułu Cyberpunk 2077 z dodatkiem Widmo Wolności. Pozycja od naszego rodzimego studia, jako pierwsza z segmentu AAA (czyli wysokobudżetowego), wprowadziła do swojego silnika tak zaawansowane oświetlenie, jak path-tracing (czyli pełny ray-tracing), a teraz, dzięki DLSS 3.5, nabiera dodatkowych ulepszeń wizualnych. Najnowsza odsłona techniki skalowania, oznaczona numerem 3.5, stanowi połączenie czterech elementów - DLSS Super Resolution (znany również jako DLSS 2), Ray Reconstruction, DLSS Frame Generation oraz NVIDIA Reflex, o których opowiemy więcej w dalszej części tego tekstu. 

Żeby rozwiać wątpliwości dotyczące NVIDIA DLSS, chcielibyśmy raz jeszcze przypomnieć, jak wyglądał rozwój tej technologii przez kilka ostatnich lat: 

• DLSS 1.0 - pierwsza wersja techniki skalowania zadebiutowała jeszcze w lutym 2019 roku i dostępna była w takich tytułach jak Battlefield V oraz Metro: Exodus. Poprawiło to znacznie wrażenia płynące z rozgrywki, umożliwiając zauważalną poprawę wydajności.
• DLSS 2.0 - zadebiutowała w kwietniu 2020 roku, zauważalnie zwiększając wydajność i jakość generowanego obrazu. Wyeliminowano wiele artefaktów przy efektach cząsteczkowych, w tym poprawiono wygląd drobnych i szczegółowych elementów, jak siatki czy kratki, co wpłynęło na ogólny wzrost jakości grafiki.
• DLSS 3.0 - wydana we wrześniu 2022 roku, zaimplementowała algorytm generowania klatek (z ang. Frame Generation) wykorzystujący tzw. przepływ optyczny. Dzięki temu wydajność w grach mogła wzrosnąć o dodatkowe 50% bez zauważalnej utraty jakości wyświetlanego obrazu. Funkcja Frame Generation dostępna jest wyłącznie na kartach graficznych z rodziny GeForce RTX 40. 
• DLSS 3.5 - premiera tej wersji odbyła się we wrześniu 2023 roku. Największą zmianą jest implementacja tzw. rekonstrukcji promieni światła (z ang. Ray Reconstruction), oferując znacznie lepsze, ostrzejsze i wyraźniejsze odbicia, a także zwiększając wydajność (nawet do 14%) poprzez zastosowanie specjalnego algorytmu odszumiania obrazu w przypadku włączonego path-tracingu. Model odszumiania trenowany był na pięciokrotnie większej liczbie danych, niż w przypadku DLSS 3.0. Ta wersja techniki dostępna jest na wszystkich kartach graficznych z rodziny GeForce RTX - czyli seriach 20, 30 oraz 40.

Szczegółowe zastosowanie działania techniki NVIDIA DLSS 3.5 możecie zobaczyć na poniższym zwiastunie z gry Alan Wake 2. Pozycji z aktualnie najbardziej zaawansowaną grafiką w historii gier komputerowych, wspierającą także technikę rekonstrukcji promieni oraz drugą, po Cyberpunk 2077, grę z segmentu AAA, która w pełni wykorzystuje możliwości path-tracingu (implementując go po raz pierwszy na premierę). Twórcy mogli dzięki temu zadbać o niezwykle realistyczne cienie i oświetlenie, w znacznym stopniu wpływające na klimat i atmosferę produkcji, dostarczając żywe i naturalnie wyglądające środowisko. Alan Wake 2 to jedna z tych gier, która prezentuje pełen potencjał najnowszych technologii i zdecydowanie warto zobaczyć ją w możliwie szerokim spektrum ustawień wizualnych. 

Co ważne, techniki skalowania obrazu nie są już tylko dodatkiem do grania na PC, ale stały się jego integralną częścią, mocno wpływając na ogólne wrażenia z rozgrywki. Najnowsze rozwiązania NVIDIA poprawiają nie tylko jakość oprawy wizualnej, ale odpowiadają również za odczuwalną redukcję opóźnień. Dzieje się tak za sprawą techniki NVIDIA Reflex, domyślnie aktywowanej przy zastosowaniu funkcji generowania klatek, ale dostępnej dla wszystkich posiadaczy kart NVIDIA od serii GeForce GTX 900, wprowadzonej na rynek jeszcze w 2014 roku. Gdy to rozwiązanie trafiło do gry Counter-Strike 2, zredukowało opóźnienia o ponad 35%, znacznie przyczyniając się do osiągania lepszych wyników. NVIDIA Reflex wykorzystywane jest przez ponad 80% wszystkich graczy w CS2, którzy kiedykolwiek włączyli tę grę na swoich komputerach.  

Jak wypada NVIDIA Reflex w Counter Strike 2? Jak dobrze działa NVIDIA DLSS 3.5 na nieco słabszych kartach graficznych?

Gdy mówimy o zastosowaniu techniki NVIDIA DLSS, zwykle odnosimy się do GPU z najwyższej półki, mając na myśli układy GeForce RTX 4080 lub nawet RTX 4090. NVIDIA DLSS 3.5 dostępne jest także na pozostałych, słabszych modelach z rodziny RTX 20, 30 oraz 40. Jeżeli zdecydujemy się na rozgrywkę w Alan Wake 2 w rozdzielczości 1440p, wykorzystując kartę graficzną GeForce RTX 4070, wówczas dzięki skalowaniu rozdzielczości, generowaniu klatek i włączeniu rekonstrukcji promieni, zdołamy osiągnąć ponad 80 FPS. W Cyberpunk 2077: Widmo Wolności na karcie graficznej GeForce RTX 4060, w rozdzielczości 1080p, przy zachowaniu maksymalnych ustawień jakości obrazu i włączeniu path-tracingu, możemy osiągnąć imponujące 45 kl/s. To wszystko przy uwzględnieniu techniki NVIDIA DLSS 3.5 w trybie jakości, generatora klatek i rekonstrukcji promieni. Wpływ na ostrość oprawy graficznej jest w takiej konfiguracji absolutnie minimalny. NVIDIA GeForce RTX 4060 kosztuje aktualnie ok. 1499 zł, co czyni z tego układu sprawdzone rozwiązanie dla graczy preferujących rozgrywkę w rozdzielczości FullHD.

Oczywiście, szeroko rozumiane zastosowanie algorytmów sztucznej inteligencji w przypadku technologii NVIDIA DLSS nie dotyczy jedynie gier. Blisko 2/3 wszystkich twórców to także gracze, w tym deweloperzy, artyści czy architekci, a wielu z programistów lubi też pograć po pracy. To właśnie dla nich przygotowano bardzo bogaty zbiór bibliotek i rozwiązań znacznie ułatwiających pracę między innymi przy projektowaniu i produkcji zaawansowanej grafiki 3D do filmów i animacji. Jeszcze w 2007 roku wygenerowanie jednej klatki filmu z oświetleniem wykorzystującym path-tracing trwało ok. 12h. Dziś możliwe jest granie w tak niesamowicie wyglądające produkcje nawet w ponad 100 klatkach na sekundę. To ogromny przeskok technologiczny, ale przede wszystkim ogromne ułatwienie przy projektowaniu gier dla wszystkich twórców na świecie. Twórcy i artyści z całego świata mogą wykorzystać zaawansowane oprogramowanie NVIDIA Omniverse i skorzystać z narzędzi zawartych w ramach NVIDIA Studio o których więcej możecie przeczytać w tym miejscu. Rozwiązania bazujące na sztucznej inteligencji są dzisiaj aktywnie wykorzystywane przy generowaniu zaawansowanej grafiki komputerowej i w znacznym stopniu wpływają na jej odbiór poprzez wzrosty wydajności przy zachowaniu tej samej jakości. Z techniki skalowania obrazu NVIDIA DLSS korzysta już ponad 400 gier, a ich liczba stale rośnie. Pełną listę wspieranych produkcji znajdziecie w tym miejscu.