NVIDIA es pionero en el campo del hardware y software para inteligencia artificial, que impulsa increíbles avances en cada industria. NVIDIA DLSS, uno de sus primeros grandes algoritmos de IA, fue presentado hace cinco años. Su objetivo era aumentar el rendimiento mediante renderizado neuronal, posible gracias a los núcleos tensoriales en cada GPU GeForce RTX.
Desde su lanzamiento inicial, los modelos de IA detrás de DLSS se entrenan sin parar, lo que lleva a resultados cada vez mejores e innovaciones que aceleran aún más el rendimiento:
Hoy perfeccionan nuevamente la tecnología de renderizado con la presentación de NVIDIA DLSS 3.5, que incluye Ray Reconstruction - un nuevo modelo de inteligencia artificial que crea imágenes con un trazado de rayos de mayor calidad para juegos y aplicaciones intensivas.
Alan Wake 2, Cyberpunk 2077, Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, Portal with RTX, Chaos Vantage, D5 Render, y NVIDIA Omniverse añaden soporte para NVIDIA DLSS 3.5 este otoño.
Vea por sí mismo las ventajas en esta exclusiva nueva mirada a Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, visualizado con DLSS 3.5 y Full Ray Tracing:
"Gracias a la inteligente tecnología de DLSS 3.5, alimentada por el poder de la inteligencia artificial para renderizar, puedes experimentar Cyberpunk 2077: Phantom Liberty con imágenes más limpias, iluminación más precisa y la mayor tasa de cuadros posible." - Jakub Knapik, vicepresidente del departamento de "Arte", director artístico global, CD PROJEKT RED
Para apreciar los beneficios de la reconstrucción de rayos, veamos cómo funciona su trazado.
Primero, el motor de juego genera la geometría y los materiales de la escena, que tienen atributos físicos que afectan su apariencia y la forma en que la luz interactúa con ellos. Luego, desde el punto de vista de la cámara, se "dispara" una muestra de rayos que determinan las propiedades de las fuentes de luz en la escena y cómo reacciona cuando choca con los materiales. Por ejemplo, si los rayos golpean un espejo, se producen reflejos.
EL PROBLEMA con DLSS hasta ahora:
Enviar rayos a cada píxel de la pantalla es computacionalmente costoso, incluso para renderizados fuera de línea que calculan escenas durante varios minutos o incluso horas. Por lo tanto, se utiliza solo una pequeña parte: se disparan un bajo número de rayos en diferentes puntos de la escena para una muestra representativa de la iluminación, la capacidad de reflexión y las sombras en ella.
El resultado final es una imagen ruidosa y manchada con huecos, que sin embargo es lo suficientemente buena como para establecer cómo debería verse la escena con trazado de rayos.
Para llenar los píxeles faltantes que no han sido rastreados por los rayos, los denoisers ajustados manualmente (eliminadores de ruido de imagen) utilizan dos métodos diferentes, acumulando temporalmente píxeles a través de varios cuadros y los interpolan en el espacio para mezclarlos con los píxeles adyacentes. A través de este proceso, la versión final ruidosa sin procesar se convierte en una imagen con trayectoria de rayos.
Estos denoisers se ajustan y procesan manualmente para cada tipo de iluminación rastreada por rayos en la escena, lo que complica y agrava el proceso de desarrollo, reduciendo la tasa de cuadros en juegos con un alto grado de trazado de rayos, donde múltiples denoisers trabajan simultáneamente para lograr la máxima calidad de imagen.
Cada denoiser ajustado manualmente acumula píxeles de varios cuadros para aumentar los detalles, prácticamente robando rayos del pasado, pero con el riesgo de introducir imágenes residuales (ghosting), eliminar efectos dinámicos y reducir la calidad de otros. También interpola píxeles adyacentes y mezcla esta información, pero nuevamente con el riesgo de mezclar demasiada o insuficientemente información detallada y crear efectos de luz no homogéneos.
El escalado (upscaling) es la última etapa del pipeline de iluminación con trazado de rayos y es clave para la reproducción de los juegos más detallados y exigentes con altas tasas de cuadros. Pero con la eliminación o reducción de la calidad de los efectos, las limitaciones de los denoisers ajustados manualmente aumentan, eliminando los detalles finos (llamados información de alta frecuencia) que los upscalers utilizan para producir una imagen clara y nítida.
LA SOLUCIÓN:
NVIDIA DLSS 3.5. La última innovación de Nvidia, Reconstrucción de rayos (Ray Reconstruction), es parte de un renderizado neuronal mejorado con inteligencia artificial, que mejora la calidad de la imagen de rayos para todas las tarjetas gráficas GeForce RTX, al reemplazar los denoisers ajustados manualmente con una red de IA de NVIDIA entrenada en supercomputadoras, que genera píxeles de mayor calidad entre los rayos discretizados.
Entrenado con 5 veces más datos que DLSS 3, DLSS 3.5 reconoce diferentes efectos de rayos para tomar decisiones más inteligentes sobre el uso de datos temporales y espaciales y mantener información de alta frecuencia para un escalado de alta calidad.
La reconstrucción de rayos, entrenada con imágenes renderizadas fuera de línea que requieren mucha más potencia de cálculo de la que se puede proporcionar durante el juego en tiempo real, reconoce los patrones de iluminación de los datos de entrenamiento, como la iluminación global (global illumination) o la oclusión ambiental (ambient occlusion), y los recrea en el juego mientras juegas. Los resultados son mejores que los obtenidos con denoisers ajustados manualmente.
En Portal with RTX con DLSS desactivado, el denoiser lucha con la interpolación espacial, donde no mezcla suficientes píxeles, creando un efecto de manchas. Además, no acumula suficientes buenos píxeles de cuadros anteriores y el resultado es un efecto visual similar a la neblina. Con DLSS 3.5, reconoce ciertos patrones relacionados con los reflejos y mantiene las imágenes estables, acumulando píxeles precisos mientras mezcla los adyacentes para generar reflejos de alta calidad.
En la escena de Cyberpunk 2077 a continuación, la iluminación inexacta de los faros que rodean el automóvil es el resultado del denoiser ajustado manualmente, que atrae efectos de luz inexactos de cuadros anteriores. DLSS 3.5 genera la iluminación precisa, para que puedas distinguir el haz de los faros y ver cómo la luz se refleja de manera mucho más realista en la acera frente al automóvil.
Las calles de Night City en Cyberpunk 2077 están llenas de reflejos de vallas publicitarias giratorias y luces de neón. Con DLSS3.5 activado, su calidad y claridad mejoran significativamente:
Las aplicaciones creativas tienen una gran variedad de contenido que es difícil para los denoisers tradicionales, ya que, como mencionamos anteriormente, requieren ajustes manuales para cada escena. Como resultado, al previsualizar el contenido, se obtiene una calidad de imagen subóptima. Con DLSS 3.5, la red neuronal de inteligencia artificial puede reconocer una gran variedad de escenas, creando imágenes de alta calidad durante la previsualización antes de que se dediquen horas al renderizado final. D5 Render, una aplicación líder en la industria para arquitectos y diseñadores, estará disponible con DLSS 3.5 este otoño.
"La integración de DLSS Ray Reconstruction con D5 Render marca nuestra tercera colaboración técnica con NVIDIA después de DLSS SR y FG, lo que mejora aún más la calidad de imagen de las capacidades de renderizado en tiempo real de D5 Render. Esperamos explorar más oportunidades con NVIDIA en el futuro." - Jesse Huang, vicepresidente, jefe de marketing, D5 Render
Con DLSS 3.5, Nvidia ofrece una experiencia más rápida y mejor como una actualización gratuita que mejora las tecnologías ya disponibles en tus juegos favoritos.
Gracias a RTX, prácticamente tienes el poder de 2 computadoras en tu PC o laptop: la primera es una supercomputadora de NVIDIA que entrena el modelo de IA de DLSS con miles de millones de puntos de datos para aumentar el rendimiento y la calidad de la imagen. Y la segunda, tu tarjeta gráfica GeForce RTX, con núcleos tensoriales dedicados para ejecutar el modelo de IA en tiempo real, además de núcleos RT especializados, innovaciones como Shader Execution Reordering y la potencia bruta de cada GPU RTX, proporcionando lo mejor en trazado de rayos en su clase.
En Cyberpunk 2077, el hermoso trazado de rayos completo proporcionado por el modo Overdrive no podría lograrse sin la potencia de la IA. DLSS Super Resolution (SR) reconstruye una imagen 4K a partir de una de menor resolución, proporcionando un aumento drástico en el rendimiento y una calidad de imagen impresionante.
Para aumentar aún más el rendimiento en los momentos más exigentes y llenos de acción, activamos DLSS Frame Generation (FG) en las tarjetas gráficas de la serie GeForce RTX 40, que analiza fotogramas secuenciales para crear nuevos y aumentar la suavidad en el juego.
Y ahora NVIDIA DLSS 3.5 mejora aún más la calidad de la imagen para efectos de trazado de rayos, al reemplazar múltiples denoizers ajustados manualmente con Ray Reconstruction (RR).
Combinando Super Resolution, Frame Generation y Ray Reconstruction, DLSS 3.5 aumenta los fotogramas por segundo en Cyberpunk 2077 un total de 5 veces, en comparación con el renderizado a 4K DLSS OFF.
Tenga en cuenta que en juegos con múltiples efectos, rastreados con rayos, puede haber varios denoizers que se reemplazan por una red neuronal para la reconstrucción de rayos. En estos casos, Ray Reconstruction también puede mejorar el rendimiento. En títulos con un trazado de rayos menos intenso y menos denoizers, Ray Reconstruction mejorará la calidad de la imagen, aunque puede haber una ligera caída en el rendimiento.
Fuente: NVIDIA
