Nvidia představuje vylepšenou verzi jejich DLSS pro RTX karty

Kdykoliv se zmíní RTX, respektive RTX karty, většina lidí se kouká spíše na ray tracing, jeho implementaci a jeho dopad na herní grafiku. Nvidie ovšem spolu s novou řadou karet přišla i s technologií DLSS, která takový poprask mezi hráči, novináři a vývojáři neměla. Spousta lidí dost možná ani neví, o co jde, nebo že to vůbec existuje, přitom papírově podle mého jde o jednu z nejlepších věcí, co nové karty nabízejí. A díky nové verzi nazvané DLSS 2.0 by se mohl tzv. Deep Learning Super Sampling objevit napříč vícero hrami, z čeho bude benefitovat jakýkoliv vlastník jakékoliv karty z řad RTX.

Pokud samozřejmě nevíte, o co jde, koncept je docela jednoduchý. Cílem DLSS je rekonstrukce obrazu pomocí umělé inteligence s cílem dosáhnout stejné nebo dokonce lepší kvality obrazu, zatímco se samotná hra renderuje na mnohem nižším rozlišení, v důsledku čehož se výrazně zvedne výkon, respektive počet snímků. Někdy klidně i dvojnásob.

První verze DLSS si úplně tu nejlepší zpětnou vazbu od lidí a vývojářů neodnesla. Nedostatků bylo hodně a samotná technologie byla teprve v plenkách. Výkon nebyl o tolik lepší, kvalita obrazu rozhodně nebyla na stejné úrovni jako při nativním rozlišení - často docházelo ke ztrátě ostrosti a detailů - přičemž největším neduhem bylo, že se DLSS muselo intenzivně trénovat pro každou hru individuálně tím, že se umělé inteligenci cpaly obrázky v extrémně vysoké kvalitě z konkrétních scén ze hry. Implementaci DLSS si tak mohly dovolit maximálně větší studia a vydavatelé, kterým se nechtělo čas a peníze do něčeho takového investovat, přičemž indie vývojáři měli smůlu úplně.

Zkrátka a jednoduše, DLSS byla sice konceptuálně docela revoluční věc, ale v praxi to fungovalo naprosto mizerně. Pokud to vůbec fungovalo. První hry, které DLSS implementovaly, jako třeba Metro Exodus, se tedy pokusily o něco nového, ale bylo to vlastně úplně k ničemu.

Naštěstí se Nvidie nevzdala a rozhodla se fungování DLSS překopat. Mezivýsledkem tak byla hybridní verze neoficiálně nazvaná „1.9”, kterou dodnes využívá pouze jediná hra - Control od Remedy. Samotná implementace DLSS byla mnohonásobně lepší, a i přesto, že kvalita obrazu ideální nebyla a došlo k nějakému rozmazání, po stránce výkonu i té kvalitě to bylo mnohem blíž tomu, o co se Nvidie snažila od začátku. S DLSS si tak můžete užít benefity ray tracingu i v tak intenzivní hře jako je Control, a to i na nejvyšší nastavení grafiky, aniž byste pocítili masivní propady snímků.

Mně osobně hra na RTX 2070 Super nikdy nespadla pod 80fps na 1440p (renderováno na 960p) se zapnutými ray tracing odrazy, bez vylepšených stínů a grafikou na maximum. A přesně to je ten důvod, proč je DLSS v jádru tak úžasná věc. Protože bez DLSS spadnou snímky na „chabých” 45fps.

Dost ale o samotné historii, čas se podívat na DLSS 2.0.

Tzv. DLSS 2.0 není úplnou novinkou, i přesto, že k oficiálnímu velkému oznámení došlo teprve včera. Deliver Us The Moon i Wolfenstein: Youngblood už novou verzi DLSS mají. Díky nim tak víme, že marketingové řeči o tom, jak je DLSS 2.0 mnohonásobně lepší, jak je kvalita obrazu úžasná, jak je výkon naprosto skvělý a tak podobně, nejsou jenom marketingové řeči, ale realita.

DLSS 2.0 se vyznačuje především čtyřmi hlavními pilíři: Lepší kvalita obrazu, lepší dostupnost, snazší implementace a upravitelnost.

V případě kvality obrazu se dosáhlo lepších výsledků díky temporální zpětné vazbě, přičemž DLSS renderuje pouze čtvrtinu až polovinu pixelů. Nová verze umělé inteligence navíc dokáže lépe využít tensor jádra na RTX kartách, díky čemuž je DLSS zhruba dvakrát efektivnější a zároveň dostupnější s mnohem menším počtem omezení v tom, na jakých kartách, v jakých hrách a na jakých rozlišeních jde DLSS implementovat a použít. To je samozřejmě podpořeno snazší implementací díky tomu, že se DLSS nyní netrénuje pro každou hru zvlášť, ale obsahuje sdílenou síť nespecifikovaného obsahu, z níž může benefitovat každá hra.

V neposlední řadě je tu právě samotná upravitelnost. Hry s DLSS 2.0 nabídnou tři režimy kvality: Quality, Balanced a Performance. Ty mění samotné interní renderové rozlišení hry, respektive jestli DLSS renderuje právě tu čtvrtinu, nebo polovinu pixelů.

Asi nikoho nepřekvapí, že pod povrchem je DLSS neskutečně komplikovaná věc. Na papíře je to ale poněkud snadno vysvětlitelné. K samotné umělé inteligenci, která se stará o výsledný obraz, se dostávají dvě vstupní informace. Jednak vyrenderovaný snímek hry v nízkém rozlišení a kvalitě, jednak tzv. motion vector v nízkém rozlišení pocházející ze stejného snímku.

Motion vector umělé inteligenci řekne, jakým směrem se jednotlivé objekty na scéně hýbou, což lze poté použít pro rekonstrukci dalšího snímku ve vysoké kvalitě. Tomuto procesu se právě říká temporální zpětná vazba.

Oba dostupné snímky - tedy samotná hra v nízkém rozlišení a motion vector v nízkém rozlišení - jdou poté přes síť umělé inteligence nazvané konvoluční autoenkodér, která vezme předchozí snímek ve vysoké kvalitě a pixel po pixelu zjistí, jak dosáhnout stejné kvality v tom aktuálním snímku, než se dostane na váš monitor.

Důležitou součástí je také trénování umělé inteligence na superpočítači, což je docíleno porovnáním vygenerovaného snímku s vyrenderovaným snímkem v rozlišení 16K tak dlouho, dokud umělá inteligence nedocílí nejbližšího možného výsledku v porovnání s původním vysokokvalitním, tedy tzv. Ground Truth snímkem.

Výsledky jsou poté nahrány do modelu umělé inteligence na vašich kartách primárně skrze nové ovladače. Díky tensor jádrům na kartě je pak možné tuto umělou inteligenci využívat v reálném čase bez jediného problému i v těch nejnáročnějších 3D hrách.

Představení DLSS 2.0 je krásně zakončeno ukázkou technologie v akci a jak dokáže zvýšit samotný výkon ve hrách. První hrou na řadě je Control. Ta, jak už bylo zmíněno výše, aktuálně nabízí pouze DLSS 1.9, respektive hybrid mezi starou ne úplně funkční podobou DLSS a novou se vším všudy výbornou podobou.

DLSS 1.9 fungovalo dostatečně dobře a ukazovalo samotný potenciál DLSS, ale i přesto zde byly jasné nedostatky. V případě kvality obrazu nejvíce hra trpěla tzv. ghostingem, kdy byly vidět části předchozích snímků na rychle se pohybujících objektech, zejména Jesse samotné.

Vzhledem k tomu, že se díky DLSS zvýšil výkon až o nějakých 70 %, jak zmiňuje i Nvidie, byl ghosting sice nepříjemný problém, ale nic, co by vyloženě zážitek mělo nějak kazit. Respektive to byl nechtěný vedlejší účinek, jehož nepřítomnost ale nebyla důležitější než vyšší výkon. Díky DLSS 2.0 ale zmizí i tento neduh, zatímco se ještě více zlepší kvalita obrazu a samotný výkon (konkrétně o nějakých extra 6 % oproti dřívější verzi DLSS). Prostě absolutní win-win-win situace.

Tři obrázky výše porovnávají výkon hry na různých RTX kartách s různými rozlišeními. Všimněte si, že původní RTX 2060 je schopna na maximální nastavení i se všemi ray tracing efekty v rozlišení 1080p běžet přes 60 snímků. Ještě zajímavější výsledek ukazuje ta samá karta v rozlišení 4K, kdy je možné Control hrát na snímcích přesahující pomyslnou hratelnou hranici 30fps. V porovnání s tím, kdy je DLSS vypnuté a RTX 2060 je schopná pouze 8 snímků. Rozdíl je to naprosto masivní.

A jak bylo zmíněno, i problémy s ghostingem vlastně kompletně zmizely a všechny objekty v pohybu jsou nyní mnohem ostřejší. A to mírně i ostřejší než na nativním rozlišení. Další z výhod DLSS 2.0 oproti dřívějším verzím je lepší kvalita u menších detailů. K porovnání poslouží následující tři obrázky. Rozdíly jsou okamžitě znatelné; text je čitelnější a všechno je ostřejší.

Novou verzi DLSS v Controlu si budeme moci vyzkoušet už 26. 3., kdy zároveň vyjde nové DLC The Foundation.

Další hra, která se může pyšnit novou verzí DLSS je krásný sci-fi thriller Deliver Us The Moon. Stejně jako v případě Control, i výkon se pomocí DLSS výrazně zvedne (o zhruba 60 %) a v případě některých menších detailů dochází k lepší kvalitě.

Další podobný případ nedávno nastal i v případě MechWarrior 5: Mercenaries, kdy došlo k vydání aktualizace s DLSS 2.0. U něho se výkon v Quality režimu může zvednout až o 75 %, stejně tak jsou některé detaily ostřejší. Za pozornost stojí hlavně výkon základní RTX 2060 v Perfomance režimu v rozlišení 4K, která je téměř schopna čistých 60 snímků za vteřinu.

„Nvidia DLSS 2.0 našim hráčům dává v podstatě extra výkon zcela zdarma, aniž bychom obětovali kvalitu obrazu. Navíc to bylo strašně snadné k implementaci díky novým SDK nástrojům, takže rozhodnutí přidat tuto technologii do MechWarrior 5 přišlo okamžitě,” dodal k celé situaci ředitel Piranha Games, Russ Bullock.

Poslední hrou, která aktuálně podporuje DLSS 2.0, je Wolfenstein: Youngblood. V jeho případě jsou výsledky opět velmi podobné. Za zmínku ovšem stojí, že Wolfenstein: Youngblood běží na grafickém rozhraní Vulkan, které už je i tak velmi efektivní. DLSS tedy výkon zvyšuje ještě více, a to i k číslům převyšující hranici 120 snímků na maximální nastavení grafiky s ray tracingem. A to i v případě RTX 2060 Super na rozlišení 1080p. Případně čistých 60 snímků ve 4K.

Jak se bude vyvíjet DLSS do budoucna, je samozřejmě velká otázka. Už nyní jde ale o revoluční technologii, která někdy až dvojnásobně zvýší výkon ve hrách v podstatě úplně zdarma. Protože je implementace DLSS do her nyní relativně jednoduchá, mohli bychom ji začít vídat mnohem častěji. Čímž se zároveň zlepší její kvalita díky dalšímu trénování umělé inteligence. Jde o nekonečný cyklus stoupající kvality, který v zásadě nemá žádný strop.

Díky tomu, že Nvidie nyní přidává podporu DLSS 2.0 i do Unreal Enginu 4 se může o její implementaci pokusit mnohonásobně více vývojářů a zároveň může dojít i na zpětnou podporu i v rámci jiných her. Především těch, které podporují starou verzi DLSS. Zejména například Shadow of the Tomb Raider, Metro Exodus, Final Fantasy XV nebo Battlefield 5.

I nové hry by měly začít DLSS využívat mnohem více. Pro nedávno vydaný Doom Eternal se podpora ray tracingu a DLSS chystá v následujících měsících. A ostatní hry pravděpodobně nezůstanou pozadu. Podpora této technologie je například potvrzena už u Vampire: The Masquerade – Bloodlines 2, Watch Dogs Legion, Atomic Heart a dalších.

Podtrženo sečteno, DLSS 2.0 nabízí neskutečně kvalitní rekonstrukci obrazu z nižšího rozlišení, díky čemuž dojde k mnohem vyššímu výkonu. I na slabší RTX 2060 jsou pak hry s ray tracingem hratelné, aniž byste se museli spokojit s polovičním počtem snímků. A díky snadné implementaci by se DLSS nyní mělo objevovat hodně často. Nebo tedy alespoň můžeme doufat. Nvidie zjevně nemá v plánu na DLSS zapomenout a pravděpodobně se bude snažit o protlačení této technologie jako standard.